DE1538540B2

DE1538540B2 - Schaltungsanordnung zur demodulation eines elektrischen signals in einem optoelektrischen geraet

Info

Publication number: DE1538540B2
Application number: DE19661538540
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Phys 8500 Nürnberg Bruch Herbert Dr phil nat 8520 Erlangen Kuhnlein
Original assignee: Grundig EMV Elektro Mechanische Versuchsanstalt Max Grundig, 8510 Furth
Priority date: 1966-11-10
Filing date: 1966-11-10
Publication date: 1971-10-14
Also published as: CH471502A; DE1538540A1; GB1183640A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Demodulation eines elektrischen Signals in einem opto-elektronischen Gerät, insbesondere in einem Fahrzeugdetektor, unter Verwendung eines lichtempfindlichen Schalters.

Eine bekannte Schaltungsanordnung dieser Art enthält zur Demodulation elektrischer Signale beispielsweise einen sogenannten Ringmodulator mit vorgeschaltetem Vergleichsverstärker.

Diese Methode hat sich als durchaus zweckmäßig erwiesen. Störend wirkt jedoch neben dem schaltungstechnisch relativ großen Aufwand, daß bei Erregung durch den dem Ringmodulator eingangsseitig vorgeschalteten Vergleichsverstärker ausgangsseitig eine temperaturabhängige Gleichspannung auftritt, auch wenn von dem dem Ringmodulator gleichfalls vorgeschalteten Signalverstärker kein Signal gegeben wird.

Ferner ist eine Schaltungsanordnung bekannt (s. deutsche Auslegeschrift 1043 883), bei der in einem lichtempfindlichen Schalter das auftreffende modulierte Licht in elektrische Signale umgewandelt wird, wobei dieser Schalter mit einer Batterie und der Primärwicklung eines Übertragers zu einem Stromkreis zusammengeschaltet ist, so daß an der Sekundärwicklung des Übertragers nur das der Modulation entsprechende elektrische Signal abnehmbar ist, während der durch die Batterie hervorgerufene Gleichstromanteil durch den Übertrager vom Ausgang ferngehalten wird.

Bei dieser Schaltungsanordnung kann die Batterie durch einen Wechselstromgenerator ersetzt sein. Dadurch ergibt sich eine Überlagerung mit dem Signal der auf den lichtempfindlichen Schalter fallenden Strahlung. Die auftretenden Effekte können in der Weise für Steuerzwecke ausgenutzt werden, daß eine bestimmte Steuerwirkung nur dann ausgelöst werden kann, wenn der Wechselstrom des Generators bestimmte Werte oder Phasenlagen in bezug auf das durch die Strahlung hereinkommende Signal hat.

Bei dieser Schaltungsanordnung erscheint aber bei jeder Frequenz der der Strahlung aufgeprägten Modulation am Ausgang eine Spannung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung der obenerwähnten Art am Ausgang nur dann eine Spannung zu erhalten, wenn die der Strahlung aufgeprägte Modulation mit der Generatorspannung in Frequenz und Phasenlage übereinstimmt, um auf diese Weise Störungen durch beliebige andere Lichtquellen auszuschließen. Außerdem soll der Aufwand vermindert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß über den lichtempfindlichen Schalter ein Kondensator auf einen Spannungswert aufladbar ist, der der Amplitude und Polarität des in Frequenz und Phasenlage mit den den Schalter steuernden Lichtsignalen übereinstimmenden Anteils des elektrischen Signals entspricht.

Hierbei kann der Schalter beispielsweise aus nur einem Fotowiderstand bestehen. Um eine geringere Trägheit des lichtempfindlichen Schalters zu erreichen, können auch verschiedene Kombinationsschaltungen von Fotodioden den Fotowiderstand vorteilhaft ersetzen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß nur bei Frequenz- und Phasenlagenübereinstimmung zwischen der Generatorspannung und der der Strahlung aufgeprägten Modulation am Ausgang eine Spannung erscheint, wobei der Auf wand wesentlich geringer ist als beiden bekannten Schaltungen, denn es wird außer dem lichtempfindlichen Schalter nur ein Kondensator benötigt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die prinzipielle Schaltungsanordnung der Erfindung einschließlich des auf lichtelektrische Signale reagierenden Schalters,

F i g. 2 a bis 2 c verschiedene Varianten' des in F i g. 1 enthaltenen allgemein dargestellten Schalters und

F i g. 3 den Spannungsverlauf des in F i g. 1 enthaltenen Generators.

In einem in F i g. 1 nicht dargestellten Fahrzeugdetektor erfolgt die Demodulation des vom Generator 2 erzeugten Signals im wesentlichen mit Hilfe eines im senderseitigen Strahlengang angeordneten lichtempfindlichen Schalters 1. Bei phasenrichtiger Betätigung des Schalters (synchron zur Generatorspannung) wird, je nach Phasenlage der Generatorspannung U', der Kondensator 4 über den Schalter 1 auf positive oder negative Gleichspannung U aufgeladen. Bei dem beispielsweise in F i g. 3 angegebenen Spannungsverlauf der vom Generator 2 erzeugten Spannung U', bei dem der Schalter 1 in den Intervallen Z₁ bis i₂, t₃ bis i₄ usw. geschlossen sein soll, wird der Kondensator 4 auf eine positive Spannung, in den Intervallen t₂ bis t₃, t_i bis t_s usw. dagegen auf eine negative Spannung aufgeladen. An den Klemmen 11 und 11' kann -sodann eine- entsprechend gepolte Gleichspannung U abgegriffen werden. In F i g. 2 a besteht der Schalter 1 aus einem Fotowiderstand 6. In der F i g. 2 b wird der Fotowiderstand durch zwei hintereinandergeschaltete und gegengepolte Fotodioden 7 und 8 ersetzt. In unbelichtetem Zustand liegt bei positiver Generatorspannung U' die Fotodiode 7, bei negativer die Fotodiode 8 in Sperrichtung, wodurch die Anordnung hochohmig ist. Im belichteten Zustand und bei damit aufgehobener Sperrwirkung ist die Anordnung entsprechend niederohmig. Die an den beiden Fotodioden auftretenden Element-Spannungen heben sich bei gleicher Größe nach außen hin vollständig auf.

F i g. 2 c zeigt schließlich noch eine Kombination

zweier Fotodioden 9 und 9' mit zwei einfachen Dioden 10 und 10'. Jeweils eine Fotodiode bildet mit einer gegengepolten einfachen Diode einen Serienzwei, wobei die beiden Serienzweige untereinander antiparallel geschaltet sind. In unbelichteten! Zustand beider Fotodioden 9 und 9' liegt bei positiver Generatorspannung U' die Fotodiode 9 und die einfache Diode 10' in Sperrichtung, bei negativer Generatorspannung U' sperren die Dioden 10 und 9', wodurch die Schaltung hochohmig ist. Durch Belichtung der Anordnung wird die Sperrwirkung beider Fotodioden 9 und 9' aufgehoben und die Anordnung für beide Polaritäten niederohmig. Die an den beiden Fotodioden auftretende Element-Spannung kann durch die sperrende Wirkung der einfachen Dioden 10 und 10' nicht nach außen hin in Erscheinung treten.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Demodulation eines elektrischen Signals in einem opto-elektroironischen Gerät, insbesondere in einem Fahr-

zeugdetektor, unter Verwendung eines lichtempfindlichen Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß über den lichtempfindlichen Schalter (1) ein Kondensator (4) auf einen Spannungswert aufladbar ist, der der Amplitude und Polarität des in Frequenz und Phasenlage mit den den Schalter (1) steuernden Lichtsignalen übereinstimmenden Anteils des elektrischen Signals entspricht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) aus einem Fotowiderstand (6) oder zwei hintereinandergeschalteten und entgegengepolten Fotodioden (7, 8) oder zwei antiparallel geschalteten Serienzweigen, die sich jeweils aus einer Fotodiode (9 bzw. 9') und einer gegengepolten einfachen Diode (10 bzw. 10') zusammensetzen, besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen