DE1298541B

DE1298541B - Demodulator fuer frequenzmodulierte Signale, insbesondere fuer Faksimile-Geraete

Info

Publication number: DE1298541B
Application number: DEM73185A
Authority: DE
Inventors: Crane Paul Jefferson
Original assignee: Magnavox Co
Current assignee: Philips North America LLC
Priority date: 1966-03-18
Filing date: 1967-03-15
Publication date: 1969-07-03
Also published as: GB1181081A; SE355459B; BR6787833D0; BE694935A; ES337199A1; NO121618B; FR1513951A; CH481528A; US3467772A; GB1181082A; NL6703809A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Demodulator für fre- ves Element, das mit dem ersten Element verkoppelt

quenzmodulierte Signale. ist, derart, daß beim Umschalten durch die frequenz-

Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind modulierten impulsförmigen Eingangssignale das Faksimile-Sende-Empfangs-Geräte, die zur Fernüber- erste Element in seinen zweiten Zustand und das tragung des Inhalts von Schriftstücken die üblichen S zweite Element in seinen zweiten Zustand für eine Fernsprecheinrichtungen verwenden. Derartige Fak- Zeitdauer schaltbar ist, die von der Augenblicksfresimile-Sende-Empfangs-Systeme wurden bereits vor- quenz der an die Eingangsklemme angelegten Signale geschlagen und wirken im wesentlichen derart, daß bestimmt ist; ein drittes in einem ersten Zustand gedie Schriftstücke auf der Sendeseite abgetastet werden haltenes Element, das mit dem ersten Element ver- und ein dem Inhalt des Schriftstückes entsprechen- io koppelt ist, derart, daß beim Umschalten des ersten des elektrisches Signal erzeugt wird. Dieses elek- Elementes in dessen zweiten Zustand das dritte EIetrische Signal wird dann derart moduliert, daß es zur ment in den zweiten Zustand für eine genaue Zeit-Übertragung über herkömmliche Fernsprechleitungen dauer schaltbar ist, und daß beim Umschalten des geeignet ist. Eine bevorzugte Modulationsform für dritten Elementes in dessen ersten Zustand das erste diese sogenannten »Basisbandsignale« ist eine Fre- 15 Element in dessen ersten Zustand umschaltbar ist; quenzmodulation (FM) mit niedrigen, im Audiofre- und durch ein viertes Element, das in einen ersten quenzbereich liegenden und über normale Fern- Zustand vorgespannt und in einen zweiten Zustand Sprechschaltkreise übertragbaren Frequenzen, die nur dann umschaltbar ist, wenn sowohl das zweite vorzugsweise im Bereich zwischen 1500 und 2500 Hz Element und eines der beiden anderen Elemente in liegen. 20 einem bestimmten Zustand liegt.

Das frequenzmodulierte Signal wird sodann mit Das heißt, der erfindungsgemäße Demodulator entHilfe des Handapparates, der für die normale Sprach- hält zwei monostabile Multivibratoren, die parallel Übertragung benutzt wird, in die Fernsprechleitung zueinander betrieben und beide vom selben freeingekoppelt und ober einen solchen empfangsseitig quenzmodulierten Eingangssignal ausgelöst werden, wieder abgenommen, so daß keine speziellen Buchsen 25 Die i?C-Zeitkonstante der beiden monostabilen oder anderweitige elektrische Zusammenschaltungen Multivibratoren ist derart gewählt, daß der eine erforderlich sind. Empfangsseitig wird das frequenz- Multivibrator eine sehr kurze Regenerationszeit und modulierte Faksimilesignal demoduliert und in ein der andere eine gerade genügend lange Regeneraelektrisches Signal zum Betreiben einer Druckeinrich- tionszeit hat, um bei der niedrigsten Frequenz des rung erzeugt. Die Druckeinrichtung gibt den Inhalt 30 Bandes zu regenerieren. Bei Frequenzen, die über der des sendeseitig abgetasteten Schriftstückes wieder. niedrigsten Frequenz liegen, ist der andere mono-

Eine FM-Übertragung für das bezeichnete Fak- stabile Multivibrator nicht in der Lage, völlig zu rege-

simile-System hat zwei große Vorteile: nerieren. Deshalb kann bei der Erzeugung eines von

1. Die geringe Bandbreite der Frequenzmodulation ^df Differenz der zeitlichen Zustände der beiden verglichen mit der höchsten für eine Über- ³⁵ Multivibratoren abhangigen Ausgangssignals der Detragung über das Audiosystem eines Fernsprech- modulator ein Ausgangssignal erzeugen, das Nullnetzes notwendigen Modulationsfrequenz bedeu- Energie bei emem Weißpegel und ansteigende Enertet, daß die Grundfrequenz des empfangsseitig ^jenseits dieses Pegels hat. _ demodulierten FM-Signals sehr niedrig ist. Der- ^M* ^dem Ansteigen der Frequenz des frequenzartige niedrige Grundfrequenzen erfordern bei ⁴° modulierten^Eingangssignal nimmt die Regeneriereiner Frequenzmodulation zur Umsetzung der ^zf der beiden monostabilen Multivibratoren derart Frequenzen in eine ausreichend geglättete ^ab> daß der Demodulator em größeres Ausgangs-Gleichspannung große und kostspielige Filter. ^s^^al ^abS?^bt> & ^es dem Ansteigen der Frequenz des

Eingangssignals entspricht. Dieses Ausgangssignal be-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 45 steht aus einer Impulsfolge mit einer dem an den kostspielige und komplizierte Filtersysteme zu ver- Demodulatoreingang gelegten Signal entsprechenden meiden. Frequenz, jedoch mit einer Impulsbreite, die nähe-

2. Bei dem in diesen Faksimile-Sende-Empfangs- rungsweise dem Anstieg der Eingangsfrequenz vom Geräten verwendeten FM-System stellt das eine unteren Ende des Frequenzbandes aus proportional Ende des Frequenzbandes notwendigerweise ⁵° ^lst.^Da die Ausgangs impulse dieselbe^Amplitude aufweißes Papier und das andere Ende des Ban- ^w.^eif^en'^{lst der von d£}* EinhuUenden bestimmte Enerdes schwarzes Papier dar. Auf der dem weißen giebetrag proportional dem Tastverhai ms oder mit Papier zugeordneten Bandseite wird bereits eine anderen ^W?^rten> proportional der Impulsdauer. Diese leichte Abweichung der Ausgangsgleichspan- Energie steigt somit auch nahezu linear von der NuIlnung des FM-Demodulators eine Verschiebung 55 Energie-Frequenz am unteren Ende des FM-Bandes von Weiß zu Grau hervorgerufen, so daß eine ^{aus an}· ^ Ausgangsimpulse des Demodulators werhäßliche schattige Kopie eräugt wird. Es gehört ^den anschließend zur Erzielung eines veränderbaren daher zur Aufgabe der Erfindung, ein FM- Ausgangsgleichsigna s gefiltert. Da am unteren Ende Demodulationssystem zu schaffen, mit dem ins- ^de? ^Bandes.^den ψ*^τη des Demodulators nahezu besondere am niederfrequenzseitigen Ende des ^{6o ke}^ ^Ene^e zugeführt wird, werden die bereits anBandes (was weißem Papier entspricht) eine geführten Schwierigkeiten einer Ausgangstragerwechsehr viel genauere Demodulation erzielt wird. selspannung mit hohem Null-Niveau vermieden

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter-Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst ansprüchen gekennzeichnet.

durch ein erstes in einen ersten Zustand vorgespann- 65 Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im tes aktives Element, das durch das frequenzmodu- folgenden an Hand von Zeichnungen eines Ausfühlierte Signal in einen zweiten Zustand schaltbar ist; rungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt ein zweites in einem ersten Zustand gehaltenes akti- F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bereits vorgeschla-

genen Faksimile-Sende-Empfangs-Systems, in dem wird in ein Begrenzungs- und Filternetzwerk 349 einein Demodulator nach der Erfindung verwendet wird, gespeist, welches Geräusche und Signale reduziert, F i g. 2 ein schematisches Schaltbild einer bevor- die vom ursprünglich übertragenen FM-Hauptträger zugten Ausführungsform der Erfindung und verschieden sind. Danach wird das Signal im Detek-Fig. 3 eine grafische Darstellung der Wellenform 5 tor 35 gemäß der Erfindung demoduliert. Die Ausan bestimmten Stellen der Schaltung nach F i g. 2. gangsimpulse des Demodulators 35 werden in einen Nach F i g. 1 wird bei dem Faksimile-Sende-Emp- Tiefpaßfilter 369 eingespeist und so weit geglättet, fangs-Gerät, welches die erfindungsgemäße Verbesse- daß sie als Niederfrequenz- oder veränderliches rung enthält, ein Original 109 abgetastet und der In- Gleichstromsignal den Wandler für den Drucker 38 halt des Originals 109 auf einem Kopierpapier 129 an 10 steuern, der auf Kopierpapier 129 schreibt. Der einem fern gelegenen Ort reproduziert, wobei die Wandler für den Drucker 38 tastet ab und druckt in kommerziellen Telephoneinrichtungen, welche in phase mit dem Abtastwandler 21 infolge der Drehung ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 149 ver- eines weiteren Synchronmotors 23, der von einem sehen sind, zur Übertragung des Faksimile-Signals Kraftverstärker 25 angetrieben wird und Frequenzbenutzt werden. Das System gemäß F i g. 1 stellt die 15 signale von einem Frequenznormal 279 ableitet, das fortschrittlichste Anwendung der Faksimile-Technik mit dem auf der Sendeseite verwendeten identisch ist. dar, mit der Faksimile-Signale über kommerzielle wie bereits ausgeführt, müssen die vom Faksimile-Handapparate 169 gesendet und empfangen werden Sende-Empfangs-System gemäß F i g. 1 gesendeten können, wenn sie richtig auf dem akustischen Kopp- FM-Signale in einem Frequenzbereich liegen, auf lungsteil 189 abgelegt sind. In dem Sendeteil des Fak- 20 welchen auch das Telefonnetz 149, die Handappasimile-Übertragungsgerätes, welcher in F i g. 1 ober- rate 169 und alle zugeordneten Verstärker und sonhalb der Übertragungsleitung 149 angeordnet ist, stigen Einrichtungen ansprechen. In der Praxis wernimmt der akustische Kopplungsteil 189 elektrische den bei der Faksimile-Übertragung FM-Bänder zwi-Signale vom Sende-Empfangs-Gerät auf und setzt sie sehen 1500 Hz und 2500 Hz benutzt, wobei 1500 Hz in akustische Signale um, welche dann in den Hand- 25 den unmodulierten Träger oder die leichteste Tönung apparat 169 eingegeben werden. In dem Empfangs- des Schriftstückes (mit anderen Worten »weiß«), und teil des Faksimile-Übertragungsgerätes, welcher in die 2500 Hz der oberen Bandgrenze die dunkelste F i g. 1 unterhalb der Übertragungsleitung 149 ange- Tönung des Schriftstückes (mit anderen Worten ordnet ist, empfängt der akustische Kopplungsteil »schwarz«) repräsentieren. Bisher hat dieses FM- 189' die akustischen Signale aus dem Handapparat 30 Band zwischen 1500 und 2500 Hz große und teuere 169' und setzt diese in elektrische Signale um, die pjiter für die Demodulation wegen der tiefen Grundvom Faksimile-Sende-Empfangs-Gerät weiterver- frequenz des zu filternden demodulierten Signals verarbeitet werden. l_angt. Dazu kam, daß die Filterung am unteren Ende Das Abtasten des Originals 109 wird mit einem des Frequenzbandes am wenigsten wirksam ist, so Abtastwandler 21 ausgeführt, der derart angebracht 35 daß das sehr kritische eine weiße Tönung repräsenist, daß er von einem vorzugsweise Synchronmotor tierende Spannungsniveau mit dem schlechtesten Wir-23 in Drehung versetzt wird, wobei der Motor von kungsgrad verarbeitet wird. Das führte dazu, daß beder Stromversorgung oder einem Motorantriebsver- kannte Frequenzdemodulatoren für Faksimile-Überstärker 25 (im folgenden als Kraftverstärker 24 be- tragungen sehr komplex aufgebaut sind und sehr zeichnet) gesteuert wird, der seine Steuersignale von 40 sorgfältig justiert werden müssen, um eine leichte einem Frequenznormal, wie z. B. einer Stimmgabel Grautönung des Kopierpapiers des vom Empfänger 279, einem kristallgesteuerten Verstärker oder ande- produzierten Faksimile zu verhindern. Die in der ren Frequenzquellen hoher Genauigkeit ableitet. Die Schaltung gemäß F i g. 2 verwirklichten Prinzipien elektrischen von dem Abtastwandler 21 in Abhängig- der Erfindung ergeben ein demoduliertes Ausgangskeit von dem auf dem Original 109 geschriebenen 45 signal, dessen Energie hauptsächlich Harmonische Text erzeugten Signale werden in der Stufe 28 fre- der dem Weißpegel oder unteren Ende des Frequenzquenzmoduliert. Es ist üblich, daß bei weißen oder bandes zugeordneten Grundfrequenz hat, so daß eine freien Stellen auf dem Original eine unmodulierte Filterung an dieser Stelle sehr wirkungsvoll ist. Durch Trägerfrequenz, die im vorliegenden Fall eine Trä- die Verringerung der vom FM-Demodulator am untegerfrequenz von 1500 Hz hat, am Ausgang der Mo- 50 ren Ende des FM-Bandes übermittelten Energie, so dulatorstufe 28 erscheint. daß sie nahezu nicht existent ist, wird überdies der Die frequenzmodulierten Signale von der Modula- Möglichkeit der Erzeugung eines eine leichte Grautorstufe 28 werden dann in den akustischen Kopp- tönung hervorrufenden Signals weiter entgegengewirkt, lungsteil 189 eingespeist, welcher über den Hand- Der in F i g. 2 schematisch dargestellte Schaltkreis apparat 169 die Signale direkt über die telefonische 55 hat eine positive Stromversorgung 10, eine negative Übertragungseinrichtung 149 zum Empfänger-Hand- Stromversorgung 12 und einen Masseanschluß 14, apparat 169' leitet. Da herkömmliche Telefoneinrich- eine Eingangsklemme 16, eine Ausgangsklemme 18 tungen auf beiden Seiten des Systems gemäß F i g. 1 und eine Klemme 19 für ein Signal, das den Empfang verwendet werden, kann sowohl die Sende- als auch des Trägers anzeigt. Bei einer ausgeführten Schaltung die Empfangsseite die Übertragung veranlassen, in- 60 gemäß F i g. 2 hat die positive Stromversorgung 10 dem sie den Partner in herkömmlicher Weise an- eine Gleichspannung von +18VoIt, während die wählt. negative Stromversorgung 12 eine Spannung von

Die vom Handapparat 169' empfangene Übertra- — 18VoIt hat.

gungsinformation wird vom akustischen Empfangs- Das Eingangssignal, das an die Klemme 16 ange-

kopplungsteil 189' in elektrische Signale umgesetzt, 65 legt wird, hat die in F i g. 3 mit A bezeichnete Form

welche einem Entzerrer 329 zugeführt werden, wel- und wird von dem an der Empfangsseite des Sende-

cher die vom Übertragungsnetz bewirkten Störungen Empfangs-Gerätes ankommenden FM-Träger abge-

kompensiert. Das entstörte Signal vom Entzerrer 329 leitet, indem die Schwingung begrenzt und daraus

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Rechteckimpulse abgeleitet werden, die Rechteck- Die erste Kondensatorfläche 57 des Kondensators

impulse phasengeteilt, die Vorder- und Rückflanken 56 ist über einen Widerstand 58 mit der negativen des Rechteckphasensignals differenziert und die nega- Stromversorgung 12 verbunden und steht über eine tiv verlaufenden Differentialanteile jeder Phase in Diode 60 mit dem Masseanschluß 14 in Verbindung, einem Zweiweggleichrichter gleichgerichtet werden, 5 Wenn der Transistor 40 leitend und der Transistor um dadurch Triggerimpulse mit der doppelten Fre- 20 abgeschaltet ist, befindet sich die Kondensatorquenz des Eingangs-FM-Signals zu erhalten. Das fläche 57 des Kondensators 56 infolge der Kopplung Verdoppeln der Frequenz hat den Vorteil, daß man über die Diode 60 nahezu auf dem Potential des eine Demodulator-Ausgangsfrequenz enthält, die Masseanschlusses 14. Die zweite Kondensatorfläche höher und deshalb leichter zu filtern ist. Überdies io 62 des Kondensators 56 steht mit dem Masseanzieht das Demodulationssystem 35 Nutzen aus dem schluß 14 über den Widerstand 52 in Verbindung, oben beschriebenen Vorgang in der Art, daß die jedoch wird sie auf einem Potential gehalten, das von Demodulator-Ausgangsfrequenz mehr von der hoch- dem Basis-Emitter-Ubergang (42-44) des Transistors sten Frequenz des auf den Eingangs-FM-Träger ein- 40 und der Diode 50 bestimmt wird, welche angeprägten Informationssignals getrennt ist. 15 nähernd auf der Spannung der positiven Stromver-

Die für den doppelten monostabilen Multivibrator- sorgung 10 liegt.

Schaltkreis geforderten Funktionen werden mit drei Sobald der Transistor 20 durch einen Puls, der an

Transistoren 20, 30 und 40 erzielt. Der allgemeine die Eingangsklemme 16 gelegt wird, leitend wird, Aufbau der Schaltung ist derart, daß der Transistor steigt die Spannung an der Kondensatorfläche 57 des 20 in der monostabilen Multivibratoranordnung der 20 Kondensators 56 plötzlich auf eine Spannung in der normalerweise nichtleitende Transistor ist, während Nähe der positiven Stromversorgung 10 an. Da sich die Transistoren 30 und 40 normalerweise leiten. Der die Spannung am Kondensator nicht augenblicklich Transistor 40 arbeitet mit dem Transistor 20 zusam- ändern kann, verursacht dieser Spannungsanstieg an men und bildet den einen monostabilen Multivibra- der Kondensatorfläche 57 einen Spannungsanstieg an tor, der eine genügend schnelle Regenerationszeit hat, 25 der Kondensatorfläche 62 um einen ähnlichen Beso daß er über die ganze Bandbreite der Eingangs- trag, so daß die Spannung an der Kondensatorfläche FM-Frequenzen in zeitlicher Hinsicht gleichmäßig 62 positiver als die positive Stromversorgung 10 ist. arbeitet. Anderseits arbeiten der Transistor 30 und Da die Diode 50 einen Stromrückfluß verhindert, seine ihm zugeordneten Komponenten mit dem wird der gesamte Spannungsanstieg an der Konden-Transistor 20 zusammen. Sie bilden einen teilweisen 30 satorfläche 62 nicht auf die Basis 44 des Transistors monostabilen Multivibrator, der nur bei der niedrig- 40 übertragen, jedoch wird die Spannung der Basis sten Frequenz des FM-Bandes voll regeneriert. 44 so weit angehoben, daß der Stromfluß durch den

Der Transistor 20 umfaßt einen Emitter 22, eine Transistor 40 abgeschaltet wird.

Basis 24 und einen Kollektor 26. Der Emitter 22 ist Die Wirkung der differenzierten Eingangsimpulse

direkt mit der positiven Stromversorgung 10 verbun- 35 gemäß F i g. 3 A auf die Transistoren 20 und 40 den und ist weiter über einen Vorspannungswider- wird durch die Wellenformen der F i g. 3 B und 3 C stand 33 an die Basis 24 angeschlossen. Die Basis 24 dargestellt. F i g. 3 B zeigt die Spannung am Kollekist über einen Widerstand 29 mit der Eingangs- tor 26 des Transistors 20, während Fig. 3C die klemme 16 verbunden, an welche die in Fig. 3A Spannung am Kollektor 46 des Transistors 40 zeigt, dargestellten Triggerimpulse angelegt werden. Somit 40 Man kann daraus entnehmen, daß auf Grund der werden die Triggerimpulse 3 A über den Widerstand Kopplung des Kollektors 46 über die Diode 64 an 29 der Basis 24 des Transistors 20 zugeführt. Da die den Masseanschluß 14 beim Abschalten des Tran-Pulse negativ gerichtet sind, machen sie den Tran- sistors 40 in der oben beschriebenen Weise die Spansistor 20 leitend. nung seines Kollektors 46 von dem Potential der

Der Transistor 40 hat einen Emitter 42, eine Basis 45 positiven Stromversorgung 10 auf eine Spannung in 44 und einen Kollektor 46. Der Emitter 42 ist direkt der Nähe des Potentials des Masseanschlusses 14 mit der positiven Stromversorgung 10 verbunden und abfällt. Da der Kollektor 46 über einen Widerstand über einen Basiswiderstand 48 mit der Basis 44 ver- 66 an die Basis 24 des Transistors 20 angeschlossen bunden. Die Basis 44 steht über eine Serienschaltung ist, wird das Massepotential auf die Basis 24 überaus einer Diode 50 und einem Widerstand 52 mit 50 tragen und der Transistor 20 im leitenden Zustand dem Masseanschluß 14 in Verbindung. Da der Emit- gehalten, denn die Widerstände 33 und 66 bilden ter 42 auf der Spannung der positiven Stromversor- mit einem weiteren Widerstand 68, der zwischen den gung 10 gehalten wird, während die Spannung an der Kollektor 46 und die negative Stromversorgung 12 Basis 44 versucht, auf die Spannung des Massean- geschaltet ist, einen Spannungsteiler, welcher sicherschlusses 14 abzufallen, befindet sich der Transistor 55 stellt, daß der Kollektor 46 auf Massepotential liegt normalerweise im gesättigten Zustand. Der KoI- und in der Tat darunter liegen würde, wenn nicht die lektor 26 des Transistors 20 ist jedoch über die Diode 64 vorhanden wäre.

Serienverbindung einer Diode 54 und eines Zeitkon- Unmittelbar nachdem die Kondensatorfläche 57

stantenkondensators 56 mit der Basis 44 des Tran- infolge der Umschaltung des Transistors 20 auf ein sistors 40 verbunden. Wenn ein Triggerimpuls an der 60 hohes positives Potential angehoben wurde, beginnt Eingangsklemme 16 den Transistor 20 anschaltet, so sich der Kondensator 56 über den Widerstand 52 daß dessen Kollektor 26 plötzlich von einer Span- zum Masseanschluß 14 hin zu entladen. Die Größen nung in der Nähe des Masseanschlusses 14 auf eine des Kondensators 56 und des Widerstandes 52 sind Spannung in der Nähe der positiven Stromversorgung derart gewählt, daß für die Entladung genügend Zeit gehoben wird, überträgt der Kondensator 56 diese 65 zur Verfügung steht, bevor ein weiterer Trigger-Änderung, so daß die Spannung an der Basis 44 impuls an der Eingangsklemme 16 erscheint. Die plötzlich angehoben wird und den Transistor 40 ab- Entladung des Kondensators 56 bewirkt eine Verschaltet, ringerung des Potentials zwischen der ersten Kon-

densatorfläche 57 und der zweiten Kondensatorfläche ren Wert als einer der beiden Widerstände 114 oder 62, so daß das Potential an der Basis 44 des Tran- 116 hatte, jedoch einen größeren Wert als der Gesistors 40 abzufallen beginnt. Wenn dieses Potential samtwiderstand der Parallelschaltung der Widerweit genug abgefallen ist, schaltet der Transistor 40 stände 114 und 116. Das Ergebnis dieser Auswahl in seinen leitenden Zustand, und sein Kollektor 46 5 ist, daß, wenn einer der beiden Transistoren 20 oder wird plötzlich auf das Niveau der positiven Strom- 30 im leitenden Zustand und der andere im nicht-Versorgung 10 angehoben. Außerdem wird der Tran- leitenden Zustand ist, sich eine Spannungsteilung sistor 20 infolge der Verbindung zwischen dem KoI- zwischen dem Potential der positiven Stromversorlektor 46 des Transistors 40 und der Basis 24 des gung 10 und der negativen Stromversorgung 12 erTransistors 20 stromlos. Darauf verbleibt der Tran- io gibt, und zwar von der positiven Stromversorgung 10 sistor 40 in seinem gesättigten Zustand, und der aus über den leitenden Transistor 20 oder 30, entTransistor 20 im nichtleitenden Zustand, bis ein weder den Widerstand 114 oder 116 und schließlich weiterer Impuls an der Eingangsklemme 16 erscheint. über den Widerstand 112 zur negativen Stromver-Die bisherige Darstellung erläutert das Verhalten sorgung 12, wodurch die Basis 104 des Transistors des monostabilen Multivibrators, der aus den Tran- 15 100 unter das Massepotential des Emitters 102 absistoren 20 und 40 aufgebaut ist, als Reaktion auf fällt, und damit der Transistor 100 leitend wird. Aus einen Eingangsimpuls an der Klemme 16. Gemäß der ähnlichen Gründen empfängt die Basis des Tran-Erfindung wird ein weiterer, partieller monostabiler sistors 100 ein negatives Potential und macht den Multivibrator aus den Transistoren 30 und 20 ge- Transistor 100 leitend, wenn die Transistoren 20 und bildet, denn der Kollektor 26 des Transistors 20 ist ao 30 nichtleitend sind. Wenn der Transistor 100 leitend über die Serienschaltung einer Diode 70, eines Kon- ist, liegen der Kollektor des Transistors 100 und densators 72 und einer Diode 74 mit der Basis 34 des dementsprechend die Ausgangsklemme 18 im wesent-Transistors 30 verbunden. Die Basis 34 ist die liehen auf Massepotential. Wenn anderseits der Tran-Steuerelektrode des Transistors 30. Die Spannungen sistor 20 und der Transistor 30 leitend sind, hat die am Kollektor 26 des Transistors 20 haben einen ahn- as Spannung an der Basis 104 ein über dem Masselichen Einfluß auf den Transistor 30, wie die in bezug potential liegendes Potential, so daß der Transistor auf den Transistor 40 beschriebene Wirkung. Ebenso 100 in einen nichtleitenden Zustand schaltet. Dawie sich der Kondensator 56 über den Widerstand durch nimmt der Kollektor des Transistors 100 ein 52 zum Masseanschluß 14 hin entlädt, entlädt sich negatives Potential von ungefähr —18 Volt an. Auf der Kondensator 72 zum Masseanschluß 14 über den 30 diese Weise werden die Ausgangswellenformen B Widerstand 82. Die Kondensatoren 72 und 56 haben und D der Transistoren 20 und 30 wie von einer im wesentlichen gleiche Werte, und die Widerstände Und-Torschaltung verarbeitet, und es entsteht eine 52 und 82 haben ebenfalls im wesentlichen gleiche Wellenform E an der Klemme 18 am Ausgang des Werte, woraus sich eine gleiche Entladungszeit er- Detektors.

gibt, vorausgesetzt, daß die Anfangsspannung an den ₃₅ Eine Beurteilung der Fig. 3E ergibt, daß die dar-Kondensatoren 72 und 56 gleich ist. gestellte Wellenform genau die für eine Faksimile-

Ähnlich den elektrischen Anschlüssen des Tran- Übertragung oder in der Tat die für jede frequenzsistors 40 ist ein Vorspannungswiderstand 80 zwi- modulierte Übertragung bei niedrigen Frequenzen sehen die Basis 34 und den Emitter 32 des Tran- gewünschen Eigenschaften besitzt. Es muß von Ansistors 30 geschaltet. In gleicher Weise ist seine Basis 40 fang an beachtet werden, daß die in Fig. 3E darge-34 über eine Diode 74 und einen Widerstand 82 mit stellten nadeiförmigen Übergangsimpulse 121 nicht dem Masseanschluß 14 verbunden, wobei die Diode absichtlich erzeugt werden, und in der Tat beim 84 ähnlich wie die Diode 60 sicherstellt, daß eine Demodulationsprozeß gemäß der Erfindung auch erste Kondensatorfläche 86 des Kondensators 72 nie- nicht nützlich sind. Sie treten infolge der Differenz mais unter das Potential des Masseanschlusses sinkt. 45 der Ein- und Ausschaltzeiten der meisten Transisto-Die Spannungen am Kollektor 36 des Transistors 30 ren auf. Da diese Ubergangsimpulse sehr klein sind, werden durch die Kurvenform D gemäß F i g. 3 dar- sowohl im Hinblick auf den Energieinhalt als auch gestellt. die Höhe des Anstiegs und des Abfalls, können sie

Das gleichgerichtete Ausgangssignal des Schalt- sehr leicht herausgefiltert werden, und sind kaum kreises gemäß F i g. 2 wird an den Anschluß 18 über 50 noch im demodulierten Ausgangssignal des Systems den einen Transistor 100 gelegt, der einen Emitter für einen Demodulator gemäß F i g. 2 enthalten. Die 102, eine Basis 104 und einen Kollektor 106 hat. Der bedeutenden Impulse in F i g. 3 sind mit 122 beEmitter 102 ist direkt mit dem Masseanschluß 14 zeichnet.

verbunden, während der Kollektor 106 über einen Da kein proportionales Spannungssignal an der

Widerstand 108 mit der Klemme der negativen 55 Ausgangsklemme 18 durch den Schaltkreis gemäß Stromversorgung 12 verbunden ist. Die Basis 104 F i g. 2 erzeugt wird, wenn die Eingangsfrequenz steht mit dem Masseanschluß 14 über eine Diode 110 unterhalb der Demodulationsbandbreite liegt, wird es in Verbindung und ist mit der Klemme der negativen erforderlich, das empfangene Signal in üblicher Stromversorgung 12 über einen Widerstand 112 ver- Weise zu demodulieren, wenn eine Anzeige darüber bunden. Da die Basis 104 die Steuerelektrode des 60 erwünscht wird, ob der FM-Träger empfangen Transistors 100 ist, werden Signale vom Kollektor 36 wurde. Dadurch würde eine Spannungsanzeige vordes Transistors 30 über einen Widerstand 114 an liegen, sogar wenn kein Signal oder ein unterhalb der diese gekoppelt, während Signale vom Kollektor 26 Normalfrequenz liegendes Frequenzsignal empfandes Transistors 20 an diese durch einen Widerstand gen würde. Um dieses Verhalten zu erreichen, ist ein 116 gekoppelt sind. Bei einer ausgeführten Schaltung 65 Transistor 120 vorgesehen, der einen Emitter 123, gemäß Fig. 2 wurden Widerstände 114 und 116 mit eine Basis 124 und einen Kollektor 126 hat. Der gleichen Werten verwendet. Der Widerstand 112 Kollektor 126 des Transistors 120 ist die Ausgangswurde darauf derart ausgesucht, daß er einen kleine- elektrode desselben und ist direkt mit der Klemme

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19 und über den Widerstand 128 mit der positiven Hegt unterhalb dieses Potentials wegen der über die Stromversorgung 10 verbunden. Der Emitter 123 des Widerstände 48 und 52 verursachten Spannungstei-Transistors 120 ist direkt mit dem Masseanschluß 14 lung zwischen dem Potential der Stromversorgung 10 verbunden. und dem des Masseanschlusses 14. Sobald der Tran-Die Basis 124 des Transistors 120 ist die Steuer- 5 sistor 20 angeschaltet wird, wird das hohe Spannungselektrode desselben und ist über zwei Widerstände niveau 240 der Impulse 3 S über den Kondensator 56 130 und 132 mit dem Kollektor 46 des Transistors und die Diode 50 an die Basis 44 gekoppelt und ver-40 verbunden. Ein Kondensator 134 liegt zwischen ursacht eine Unterdrückung des Eingangssteuereinem Punkt zwischen den Widerständen 130 und Stroms. Somit wird der Transistor 40 abgeschaltet, 132 und dem Masseanschluß 14, während die beiden io wenn der Transistor 20 angeschaltet wird. Dadurch Widerstände 136 und 138 denselben Punkt zwischen entsteht am Kollektor 46 die in Fig. 3C dargestellte den Widerständen 130 und 132 mit der negativen Schwingungsform mit der Vorderflanke 210. Die Im-Stromversorgung 12 verbinden. . pulsdauer der Schwingungsform gemäß Fig. 3C ist Die um den Transistor 120 herum aufgebaute nahezu dieselbe wie die der Schwingungsform gemäß Schaltung hat den Zweck, im Faksimile-System an- 15 Fig. 3B, da beide Transistoren 20 und 40 in nahezu zuzeigen, daß der FM-Träger auf der Empfangsseite demselben Augenblick umgeschaltet werden, in welümpfangen wurde. Diese Trägerempfangsanzeige chem die Entladung des Kondensators 56 ermögdient als Bereitschaftskontrolle. Die Anzeige darüber, licht, daß die Basis 44 wiederum unter die Spannung daß der Träger empfangen wurde, wird benutzt, um des Emitters 42 sinkt. Daraufhin steigt die Spannung ein Signal zu erzeugen, das den Motor 23 des Emp- 20 am Kollektor 46 wiederum auf die der positiven fangsteils der Übertragungseinrichtung erregt. Stromversorgung 10 an, was in Fig. 3C mit dem Be-Die dem Transistor 120 zugeordnete Schaltung zugszeichen 212 gekennzeichnet ist. Da der Kollektor kann ein Signal erzeugen, das anzeigt, ob die an der 46 an die Basis 24 des Transistors 20 gekoppelt ist, Klemme 16 empfangenen Frequenzen entweder über wird der Transistor 20 nahezu gleichzeitig abgeschal- oder unter dem Frequenzband des von der Sende- as tet, da seine Basis 24 auf derselben Spannung wie sein seite der Übertragungseinrichtung zu empfangenden Emitter 22 liegt.

FM-Trägers ist. Die exakte kritische Frequenz der Die Schwingungsform B der F i g. 3 wird auch an Schaltung kann durch die Veränderung des Wertes die Basis 34 gekoppelt und schaltet den Transistor 30 des Widerstandes 138 eingestellt werden. In der Tat ab. Der Transistor 30 befindet sich wie der Transistor wird das Signal am Kollektor 46 des Transistors 40 30 40 normalerweise in leitendem Zustand, da nämlich in konventioneller bisher üblicher Form zur Erzeu- sein Emitter 32 direkt mit der positiven Stromvergung einer Anzeige an der Klemme 19 verarbeitet. sorgung in Verbindung steht und seine Basis 34 durch Daher ist für den Kondensator 134 ein Wert vor- die von den Widerständen 80 und 82 verursachte gesehen, der für die Schwingungsform 3 C ein Tief- Spannungsteilung zwischen der positiven Stromverpaßfilter darstellt und ein leicht veränderliches 35 sorgung 10 und dem Masseanschluß 14 auf einem Gleichstromspannungssignal, wie es durch die Potential unterhalb des der positiven Stromversor-Schwingungsform G der Fig. 3 repräsentiert wird, gung gehalten wird. Die Anstiegsflanke 200 der erzeugt. Der Betrag der Spannung der Schwingungs- Schwingungsform B gemäß F i g. 3 verursacht das form G ist näherungsweise proportional der Frequenz Abfallen der Kollektorspannung des Transistors 30, der Impulse, die an der Klemme 16 für alle Frequen- 40 wie in der Schwingungsform D gemäß F i g. 3 dargezen bis zur Frequenz Null empfangen werden. stellt ist, da der Transistor 30 nicht mehr langer mit Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Audio- der positiven Stromversorgung 10 leitend verbunden Demodulators ist wie folgt: ist. Die Flanke 216 fällt auf ein niedriges Spannungs-Die durch Begrenzung und Differenzierung im niveau 218 in der Nähe des Niveaus des Massean-Empfänger des Sende-Empfangs-Gerätes empfange- 45 Schlusses 14 ab. Da die Schwingungsform D und die nen Eingangsimpulse liegen an der Eingangsklemme Schwingungsform B zur Erzeugung der Schwingungs-16 gemäß Fig. 3. Diese Impulse sind negativ polari- form2? gemäß Fig. 3 praktisch summiert werden, siert und machen die Basis 24 des normalerweise entsteht eine geringe zeitliche Verschiebung zwischen nichtleitenden Transistors 20 negativ gegenüber dem dem langsamen Ansteigen der Vorderflanke 216 im Emitter 22, wodurch der Transistor 20 leitend wird, 50 Gegensatz zum raschen Anstieg der Vorderflanke In F i g. 3 B ist das durch das Anschalten verursachte 200, welcher den bereits oben diskutierten Übergang Ergebnis am Kollektor 26 des Transistors 20 darge- 121 bedingt.

stellt. Solange der Transistor 20 nichtleitend ist, fällt Wenn die mit A bezeichneten Impulse eine verder Kollektor 26 auf ein Spannungsniveau ab, das in hältnismäßig niedrige Frequenz haben, kann der der Nähe des Masseanschlusses 14 liegt. Jedoch im 55 Kondensator 72 über einen Schaltkreis, der den Augenblick des Anschaltens des Transistors 20 wird Widerstand 76 und den Regelwiderstand 78 umfaßt, sein Kollektor 26 nahezu plötzlich mit der positiven nach dem Abfall 202 wieder aufgeladen werden, beStromversorgung 10 verbunden und verursacht einen vor der nächste Triggerimpuls A auftritt. Damit ist sprunghaften Anstieg 200 der Vorderflanke jedes in das Betriebsverhalten des Transistors 30 im wesent-Fig. 3B gezeigten Impulses. Die Rückflanke 202 der ßo liehen gleich dem der Transistoren 20 und 40, so daß in Fig. 3B dargestellten Impulse entsteht, wenn der der Transistor 100 niemals nichtleitend wird und Transistor 40 wieder angeschaltet wird, nachdem er keine Impulse 202, ausgenommen der infolge des keinen Strom führte, während der Transistor 20 an- langsamen Anstiegs der Vorderflanke 216 verursachgeschaltet war. ten Impulse, erzeugt werden. Wenn jedoch die Fre-Der Transistor40 wird normalerweise in seinem 65 quenz der in Fig.3 mit A bezeichneten Impulse gesättigten Zustand gehalten, da sein Emitter 42 im- einen kritischen Wert übersteigt, der von der Einmer direkt an die positive Stromversorgung gekop- stellung des Regelwiderstandes 78 abhängt, kann der pelt ist und auf diesem Potential liegt. Die Basis 44 Kondensator nicht voll aufgeladen werden, bevor der

11 12

nächste Impuls^ ankommt. Dies verursacht, daß 116 fließenden Stromes, der ebenfalls durch den

nach dem Einschalten des Transistors 20 die linke Widerstand 112 fließt, eine Spannungsteilung erzielt.

Kondensatorfläche des Kondensators 72 wenigei Die Auswahl der drei Widerstände 112, 114 und 116

positiv ist, und läßt zu, daß der Transistor 30 früher wird derart vorgenommen, daß durch die Parallelals bei einer vollen Ladung des Kondensators 72 5 schaltung der Widerstände 114 und 116 eine Span-

wieder eingeschaltet wird. Die Zeitdauer des nicht- nung an der Basis 104 erzielt wird, die über dem

leitenden Zustands des Transistors 30 nimmt mit dem Massepotential liegt, so daß der Transistor 100 nicht

Ansteigen der Frequenz der Impulse A ab, da die leitend ist, und ein negatives Potential an der Klemme

hohe i?C-Konstante des Kondensators 72 und der 18 erzeugt wird. Während all der anderen in F i g. 3 Widerstand 76 und 78 zunehmend den Kondensator io dargestellten Perioden der Schwingungsformen B

72 mit einer nicht mehr ausreichend hohen Ladung und D befindet sich die eine auf einem hohen Niveau,

versorgen, um den Transistor 30 während der ganzen während sich die andere auf einem niedrigen Niveau

Zeit, während welcher der Transistor 20 leitend ist, befindet, so daß die Spannungsteilung nur durch

nichtleitend zu machen. einen der mit dem Widerstand 112 in Serie arbeiten-

Nach einem hauptsächlichen Prinzip der vorlie- 15 den Widerstände 114 und 116 erfolgt. In diesem Zugenden Erfindung treten, wenn der Kondensator 72 stand ist der Transistor 100 leitend, nicht völlig regeneriert, die Hinterflanken 219 der Zusätzlich zu der beschriebenen Funktionsweise Impulse gemäß F i g. 3 D kurzzeitig vor den Hinter- werden von der Diode 54 gewisse, zusätzliche wichflanken 202 auf, denn der zeitliche Abstand der tige Funktionen ausgeführt. Zum Beispiel isoliert die Hinterflanke 219 von der entsprechenden Hinter- 20 Diode 54 den Widerstand 27 von dem Kondensator flanke 202 stellt eine Periode dar, während der die 56 und verhindert damit das Ansteigen der Umlade-Spannung an der Basis 104 des Transistors 100 von zeit des Kondensators 56, während welcher der der Spannungsteilung durch die Widerstände 114 und Transistor 20 vom leitenden in den nichtleitenden 116 und den Widerstand 112 bestimmt wird. Da die Zustand umschaltet. Dies ist wichtig, um sicherzu-Parallelschaltung der Widerstände 114 und 116 von 25 stellen, daß der Transistor 100 schnell von einem kleinerem Wert als der Widerstand 112 ist, steigt das nichtleitenden Zustand in einen leitenden Zustand Spannungsniveau an der Basis 104 über das Niveau umschaltet, und zwar in Übereinstimmung mit dem des mit dem Masseanschluß 14 verbundenen Emit- augenblicklichen Umschalten des Transistors 20 vom ters 102 an. Damit wird der Transistor 100 für diese leitenden Zustand in den nichtleitenden Zustand. Periode nicht leitend, und die Spannung am Kollek- 3° Die Diode 70 isoliert in ähnlicher Weise während des tor 106 fällt auf das Niveau der negativen Stromver- Umschaltens des Transistors den Widerstand 76 und sorgung 12 ab. Dies ergibt den Impuls 122, welcher den Regelwiderstand 78 von dem Kondensator 72, als wichtigstes Ausgangssignal der Schaltung gemäß jedoch ist sie außerdem von Wichtigkeit, da sie das F i g. 2 anzusehen ist. Umladen des Kondensators 72 mit einer Geschwin-

Auf Grund dieses Verhaltens hängt die Dauer des 35 digkeit zuläßt, die unabhängig von irgendwelchem

Impulses 122 oberhalb eines kritischen Wertes von anderen Einfluß vom Widerstand 76 und dem Regel-

3000 Impulsen pro Sekunde von der Frequenz der widerstand 78 gesteuert wird.

Impulse A gemäß F i g. 3 ab. Da eine Impulsfolge Die in F i g. 3 F dargestellte Wellenform repräsenvon 3000 Impulsen pro Sekunde der Wiedergabe von tiert die Spannung an der Kondensatorfläche 57 des Weiß entspricht, haben die Impulse 122 für die 4° Kondensators 56 während des Betriebs der Schal-Wiedergabe von Weiß keine Impulsbreite, so daß an tung gemäß F i g. 2. Solange sich die Wellenform B der Klemme 18 Massepotential anliegt. Die Erzeu- auf dem positiven Niveau 204 befindet, liegt die gung von Massepotential als Bezugspotential ist wich- Wellenform F infolge der Verbindung der Punkte B tig hinsichtlich der Stabilisierung des Betriebsverhai- und F über die Diode 54 gemäß F i g. 2 auf einem tens des Systems und ebenso hinsichtlich der Schaf- 45 ähnlichen positiven Niveau 230. Am Ende des hohen fung eines Festpunktes, insbesondere für die Erzeu- Spannungsniveaus 204 bei der Rückflanke 202 fällt gung von Weiß, jedoch auch für die verschiedenen das hohe Spannungsniveau 230 der Wellenform jF Schattierungen von Schwarz. längs der Schräge 232 ab, welche durch die Ent-

Mit der fortschreitenden Änderung der Schattie- ladung des Kondensators 56 über den Widerstand 58

rung der bildlichen Wiedergabe bis zu einer voll- 5° verursacht ist. Die Entladung 232 endet, wenn die

ständigen Schwarztönung steigt die Impulshäufigkeit Kondensatorfläche 57 des Kondensators 56 bei 234

der Pulse A an, wobei sich die Dauer der Impulse das Spannungsniveau des Masseanschlusses 14 er-

122 entsprechend vergrößert, so daß das an der reicht. Dieses Spannungsniveau 234 ist durch den

Klemme 18 anliegende mittlere Potential entspre- über die Diode 60 unter das Niveau des Massean-

chend negativer wird. Dies liefert in jedem Augen- 55 Schlusses 14 absinkenden Abfall bedingt und liegt

blick an der Klemme 18 ein zuverlässiges Ausgangs- somit im wesentlichen auf Masseniveau. Es soll be-

signal der Merkmale der zu reproduzierenden Ab- achtet werden, daß, während die Kondensatorfläche

bildung, nachdem das Signal ein Filter passiert hat, 57 sich auf dem Niveau 234 in der Nähe des Masse-

das Frequenzen von 3000 Hz und mehr ausfiltert. potentials befindet, die Kondensatorfläche 62 des

Das Ausgangssignal wird in sehr einfacher Weise ⁶° Kondensators 56 auf einem höheren Spannungsniveau

erzeugt, um damit auch die Audio-Filterung zu ver- liegt, welches durch die Gleichrichterwirkung der

einfachen. Aus der Schwingungsform B und D ergibt Basis-Emitter-Strecke des mit der Stromversorgung

sich, daß die Impulse 122 nur in den Augenblicken 10 verbundenen Transistors 40 verursacht ist. Wenn

auftreten, wenn beide Schwingungsformen B und D somit das Niveau der Kondensatorfläche 57 auf das

auf höchstem Spannungsniveau sind, was dem Niveau 65 hohe Spannungsniveau 230 zurückspringt, wie es

204 der Schwingungsform B und dem Niveau 226 der durch die Vorderflanke 236 dargestellt ist, ist die

Schwingungsform D entspricht. In diesem Zustand Spannung am Kondensator 56 groß genug, damit die

wird auf Grund des durch die Widerstände 114 und Spannung an der Kondensatorfläche 62 bis zu einem

Niveau über der Spannung der Stromversorgung 10 so lange ansteigt, bis der Kondensator 56 über den Widerstand 52 entladen kann.

Wie bereits zum Ausdruck gebracht, verhält sich der Kondensator 72 im wesentlichen wie der Kondensator 56, ausgenommen, daß der Kondensator 72 keine so steile Entladungskurve 232 wie der Kondensator 56 hat. Dies ist wegen der weitaus höheren Werte der Widerstände 76 und 78 im Vergleich zu

größeren Energieinhalt oder einen größeren negativen Spannungsmittelwert besitzen und außerdem entsprechend dem Ansteigen der Eingangsfrequenz des zu demodulierenden FM-Signals von seinem nied-S rigen »Weißniveau« bis zu seinem hohen »Schwarzniveau« mehr niedrige Frequenzkomponenten enthalten. Mit dem Ansteigen des Energieinhaltes und der niedrigen Frequenzanteile sowie des negativen Mittelwertes der Impulse 122 steigt auch das Gleich-

den Werten des Widerstandes 58 der Fall. Bei einer io strom-Ausgangssignal an dem mit der Klemme 18 Schaltung gemäß der Erfindung ist beispielsweise der verbundenen Filternetzwerk an und liefert eine sehr Wert des Widerstandes 58 etwa 16 kOhm, während gute Wiedergabe des ursprünglichen elektrischen der Wert des Widerstandes76 etwa 182kOhm be- Signals, welches vom in Verbindung mit Fig. 1 disträgt und der Wert des Widerstandes 78 bis zu einer kutierten Abgriffswandler 21 auf der Sendeseite des Höhe von etwa 50 kOhm abstimmbar ist. Daraus 15 Sende-Empfangs-Gerätes erzeugt wird, ergibt sich, daß sich der Kondensator 56 bis zum Somit liefert die Schaltung gemäß F i g. 2 ein am

vollen Spannungsniveau 234 aufladen kann, nachdem Kollektor 106 des Transistors 100 auftretendes der Transistor 20 abgeschaltet wurde und lange be- gleichgerichtetes Signal, welches eine den Eingangsvor der nächste Triggerimpuls A ankommt. Der Kon- triggerimpulsen entsprechende Frequenz und eine densator 72 kann zwischen den Triggerimpulsen nicht 20 Breite hat, die linear proportional der Frequenzvoll aufgeladen werden, es sei denn, daß die Trigger- zunähme in einem Bereich der Frequenzen oberhalb impulse mit der niedrigsten von dem Demodulator der niedrigsten Trägerfrequenz des FM-Bandes ist. zu verarbeitenden Frequenz ankommen, welche bei Dies ist eine wichtige Tatsache, denn bekannte FM-der diskutierten Faksimile-Übertragungseinrichtung Demodulatoren hatten normalerweise sogar bei der nach einer Verdopplung infolge einer Zweiweg- 25 kleinsten Trägerfrequenz eine große Komponente, Gleichrichtung 1500 Hz für die unterste Grenze des und selbst wenn diese unerwünschte Komponente be-FM-Bandes bzw. 3000 Pulse pro Sekunde beträgt. seitigt wurde, war die Größe des Eingangs nicht auf

Auf Grund der Tatsache, daß sich der Konden- die minimale Trägerfrequenz, sondern auf eine NuIlsator 72 nicht voll aufladen kann, erreicht er auch Frequenz bezogen. Beides sind unerwünschte Eigennicht das Spannungsniveau einer vollen Aufladung. 30 schäften zur genauen Bestimmung des Gleichstrom-Da die Werte der Widerstände 52 und 82 dieselben Weißpegels (bei einem Trägerfrequenz-Faksimilesind, kann der Kondensator 72 von seinem höchsten System, in welchem die Minimumfrequenz »Weiß« positiven Spannungsniveau viel schneller auf die repräsentiert), welche zunehmend zutreffen, wenn der Emitterspannung der Transistoren 30 und 40 ent- FM-Träger statt in dem normalerweise benutzten laden als der Kondensator 56. Dieser Unterschied in 35 hohen Frequenzbereich im Audio-Frequenzbereich der Entladezeit, welcher schließlich die Impulse 122 liegt.

verursacht, ist wesentlich, da der Unterschied in der Aus Fig. 3E ist zu entnehmen, daß durch die

Entladezeit einen Unterschied in der Schaltzeit zwi- Erfindung ein großes Filterproblem umgangen wurde, sehen den Transistoren 30 und 40 (und deshalb auch welches sich bei bekannten FM-Demodulatoren im Transistor 20) verursacht und damit einen Zeitunter- 40 Audio-Frequenzbereich ergibt und bei dem die niedschied in der Lage der Hinterflanke 219 und der rigste Frequenzkomponente und der höchste Energie-Hinterflanke 202 bedingt. inhalt des Demodulator-Ausgangssignals am unteren Wenn der Regelwiderstand 78 richtig eingestellt Ende des FM-Bandes liegt. Durch eine Umkehr der ist, ist der Impuls 122 nicht existent oder nur flüchtig Funktionen, die im wesentlichen durch die Subtrakvorhanden, so daß er sich leicht am unteren Ende 45 tion der Schwingungsform B von der Schwingungsdes FM-Trägerbandes ausfiltern läßt, welches, wie form D erzielt wurde, werden beim Erfindungsgegenbereits erwähnt, den unmodulierten FM-Träger oder stand die günstigeren Bedingungen erzielt, nach das Niveau Weiß repräsentiert. In einer Glättungs- denen der geringste Energieinhalt und die niedrigste oder Tiefpaßfilterschaltung 36, welche der Schaltung Frequenz der in dem Ausgangsimpuls 122 enthalgemäß F i g. 2 folgt und an die Ausgangsklemme 18 5° tenen Komponenten am unteren Ende des FM-Banangeschlossen ist, kann die durch den unmodulierten des auftritt. Das im Schaltkreis gemäß F i g. 2 verwirklichte Prinzip gemäß der Erfindung ist somit im weitesten Sinne eine Subtraktion eines zweiten Impulses, welcher in Abhängigkeit von der Frequenz 55 des gleichzurichtenden FM-Signals bandbreitenveränderlich ist von einem Demodulatorimpuls eines normalen monostabilen Multivibrators.

Bei einer ausgeführten und in Betrieb genommenen
Schaltung gemäß F i g. 2 wurden folgende Kompo-

FM-Träger dargestellte Übergangsschwingung leicht ausgefiltert werden, da sie fast nur aus hohen Frequenzkomponenten zusammengesetzt ist und kaum Energie enthält.

Wenn andererseits die Schwingungsform A mit einer größeren Frequenz ankommt, so daß die Zeit zwischen den einzelnen Impulsen kürzer wird, lädt sich der Kondensator 72 nicht mehr voll auf dasselbe

Spannungsniveau auf, das dem Niveau 234 des Kon- 60 nenten und Werte benutzt: densators 56 entspricht. Das bewirkt, daß der Transistor 30 schneller als der Transistor 40 nach dem
Anlegen eines jeden Eingangsimpulses umschalten Spannungen

kann. Damit tritt bei mit höheren Frequenzen an-

kommenden Triggerimpulsen gemäß Fig. 3A die 65 Bezugszeichen Rückflanke 219 anteilmäßig früher als die Rückflanke 202 auf. Daraus ergibt sich, daß die Impulse 10

122 an der Klemme 18 langer werden und einen 12

Wert

+18 Volt Gleichspannung
—18 Volt Gleichspannung

Transistoren

Bezugszeichen	Typ	Bezugszeichen	Typ
20 30 40	2 N 404 2N404 2 N 404	100 120	2N404 S1054

	Dioden	Typ	Bezugszeichen	Typ
Bezugszeichen	IN 3064 IN 3064 IN 3064 IN 3064		IN 3064 IN 3064 IN 3064
50 54 64 70		74 84 UO

Widerstände

Bezugszeichen	Typ	Bezugszeichen	Typ
	kOhm		kOhm
27	82	80	3,3
33	3,3	92	100
29	6,2	108	2,7
48	10	112	30
52	100	114	51
58	16	116	51
66	15	130	75
68	12	132	16
76	182	136	100
78	50	138	50
	(Potentio		(Potentio
	meter)		meter)

Kondensatoren

Bezugszeichen	Wert
56 72 134	1600 Mikrofarad 1600 Mikrofarad 5 Mikrofarad

35

40

45

Die an den Eingang 16 angelegten Impulse haben eine Häufigkeit von 3600 Impulsen pro Sekunde und eine Amplitude von 4 Volt, während die Ausgangsimpulse 122 eine Amplitude von ungefähr —18 Volt aufweisen.

Auf diese Weise wurde ein verbesserter Demodulator für niedrige FM-Frequenzen geschaffen, bei dem ein erster monostabiler Multivibrator und ein zweiter teilweise monostabiler Multivibrator parallel arbeiten und beide von dem Eingangs-FM-Signal getriggert werden. Jedoch sind gemäß der Erfindung die Schaltkreise zur Bestimmung der Zeitkonstanten, d. h. die Widerstände und Kapazitäten, der beiden monostabilen Multivibratoren verschieden, und zwar derart, daß der erste monostabile Multivibrator eine sehr schnelle Regenerationszeit und der zweite monostabile Multivibrator gerade genügend Zeit zur Regeneration bei der niedrigsten im demodulierten Band enthaltenen Frequenz hat. Daher kann der zweite monostabile Multivibrator bei Frequenzen höher als die niedrigste Frequenz des gleichzurichtenden Bandes nicht völlig regenerieren und erhält eine kürzere monostabile Periode.

Als Ergebnis der beschriebenen Schaltkreisanordnung findet man, daß es durch Summieren, Vergleichen, ähnliches Abtasten und Verarbeiten der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Multivibrators möglich wird, ein Demodulator-Ausgangssignal zu schaffen, das vom gleichzeitigen und koinzidenten Durchlaßzustand des ersten und zweiten monostabilen Multivibrators abhängt. Ein derartiges Ausgangssignal hat seinen geringsten Energieinhalt und die Zusammensetzung seiner höchsten Frequenzenergieanteile am unteren Ende des zu demodulierenden FM-Bandes, wobei die Frequenz des FM-Eingangssignals anwächst und die Länge der Zeit, während der sich der erste und zweite monostabile Multivibrator im Durchlaßzustand befindet, abnimmt. Daraus ergibt sich, daß mit dem Ansteigen der Frequenz des FM-Signals durch den Demodulator ein größeres Ausgangssignal erzeugt wird. Da am unteren Ende des FM-Bandes keine Energie übertragen wird und überdies die Ausgangsimpulse 120 hauptsächlich aus hohen Frequenzkomponenten zusammengesetzt und fest auf Massepotential bezogen sind, überwindet der Niederfrequenzdemodulator die Schwierigkeiten, die seiner Aufgabenstellung zugrunde liegen, nämlich die Filterschwierigkeiten und die Schwierigkeit der Erzeugung eines genauen, exakten Gleichstrom-Ausgangspegels am FM-Demodulator 35 gemäß F i g. 1.

Claims

Patentansprüche:

1. Demodulator für frequenzmodulierte Signale mit einem an dessen Eingangsklemme angelegten frequenzmodulierten Signal, gekennzeichnet durch ein erstes in einen ersten Zustand vorgespanntes aktives Element (20), das durch das frequenzmodulierte Signal (Fig. 3A) in einen zweiten Zustand schaltbar ist; ein zweites in einem ersten Zustand gehaltenes aktives Element (40), das mit dem ersten Element (20) verkoppelt ist, derart, daß beim Umschalten durch die frequenzmodulierten impulsf örmigen Eingangssignale das erste Element (20) in seinen zweiten Zustand und das zweite Element (40) in seinen zweiten Zustand für eine Zeitdauer schaltbar ist, die von der Augenblicksfrequenz der an die Eingangsklemme (16) angelegten Signale (Fig. 3A) bestimmt ist; ein drittes in einem ersten Zustand gehaltenes Element (30), das mit dem ersten Element (20) verkoppelt ist, derart, daß beim Umschalten des ersten Elementes (20) in dessen zweiten Zustand das dritte Element (30) in den zweiten Zustand für eine genaue Zeitdauer schaltbar ist, und daß beim Umschalten des dritten Elementes (30) in dessen ersten Zustand das erste Element (20) in dessen ersten Zustand umschaltbar ist; und durch ein viertes Element (100), das in einen ersten Zustand vorgespannt und in einen zweiten Zustand nur dann umschaltbar ist, wenn sowohl das zweite Element (40) und eines der beiden anderen Elemente (20, 30) in einem bestimmten Zustand liegen.

2. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Element (100) Impulse gleicher Impulshöhe erzeugt, deren Impulslänge jedoch mit der Frequenz des frequenzmodulierten Eingangssignals zunimmt.

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3. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Detektor Impulse mit niedrigster Leistung und einem höchsten Anteil Harmonischer bei der niedrigsten Frequenz des frequenzmodulierten Eingangssignals erzeugt.

4. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (20) über einen ersten Zeitkonstantenkondensator (56) mit dem zweiten Element (40) und über einen zweiten Zeitkonstantenkondensator (72) mit dem dritten Element (30) verbunden ist und daß die Zeitkonstantenkondensatoren (56, 72) die Zeitdauer festlegen, während welcher das zweite und dritte Element (40, 30) nach der Umschaltung durch das erste Element (20) im zweiten Zustand bleibt.

5. Demodulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Zeitkonstantenkondensatoren (56, 72) mit entsprechenden ersten und zweiten Ableitwiderständen (52, 82) verbunden sind und daß der erste Ableitwiderstand (52) eine solche Größe besitzt, daß der erste Zeitkonstantenkondensator (56) nur

zwischen den frequenzmodulierten impulsförmigen Eingangssignalen mit niedrigster Modulationsfrequenz völlig entladbar ist, so daß das zweite Element (40) für eine unterschiedliche Zeit in seinem zweiten Zustand verbleibt, wobei diese Zeit durch die Augenblicksfrequenz des frequenzmodulierten Eingangssignals bestimmt ist, und daß der zweite Ableitwiderstand (82) einen ausreichend niederen Wert aufweist, um den zweiten Zeitkonstantenkondensator (72) zwischen zwei frequenzmodulierten impulsförmigen Eingangssignalen selbst bei höchster Modulationsfrequenz vollkommen wiederaufladbar ist, so daß die Zeit, während welcher das dritte Element (30) im zweiten Zustand verbleibt, gleichförmig und unveränderlich ist.

6. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fünftes aktives Element (120) vorhanden ist und entsprechend dem Zustand von einem der übrigen aktiven Elemente umschaltbar ist, um dadurch eine Anzeige für den Empfang eines frequenzmpdulierten impulsförmigen Eingangssignals zu liefern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen