DE1591402B1

DE1591402B1 - Demodulator for phase or frequency modulated electrical oscillations

Info

Publication number: DE1591402B1
Application number: DE1967R0045398
Authority: DE
Inventors: Jack Avins
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1966-02-28
Filing date: 1967-02-28
Publication date: 1970-11-19
Also published as: DE1591402C2; SE334653B; GB1170353A; FR1512750A; ES337280A1; NL6703065A; BR6787291D0; NL151859B

Description

Die Erfindung betrifft einen Demodulator für metrie der Brückenschaltung gestört, so daß insphasen- oder frequenzmodulierte elektrische Schwin- besondere bei kleinen Signalen der Diskriminator gungen, bei dem die zu demodulierende Schwingung unsymmetrisch arbeitet und Verzerrungen entstehen, von einer Spule einer ersten Signalquelle der Reihen- Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verschaltung eines ersten Halbleitergleichrichters mit 5 meidung dieses Nachteils. Sie wird bei einem Demoeinem ersten und einem zweiten Widerstand und dulator für phasen- oder frequenzmodulierte elekeinem zweiten, in gleicher Durchlaßrichtung gepol- trische Schwingungen, bei dem die zu demodulieten Halbleitergleichrichter zugeführt ist und zwischen rende Schwingung von einer Spule einer ersten eine Mittenanzapfung der Spule und den Verbin- Signalquelle der Reihenschaltung eines ersten Halbdungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes die io leitergleichrichters mit einem ersten und einem zwei-Reihenschaltung einer eine bei der Mittenfrequenz ten Widerstand und einem zweiten, in gleicher um 90° verschobene Schwingung liefernden zweiten Durchlaßrichtung gepolten Halbleitergleichrichter Signalquelle mit dem Eingangswiderstand der nach- zugeführt ist und zwischen eine Mittenanzapfung der folgenden Stufe geschaltet ist. Spule und den Verbindungspunkt des ersten undThe invention relates to a demodulator for metrie of the bridge circuit disturbed so that insphasen- or frequency-modulated electrical oscillators - special with small signals the discriminator in which the oscillation to be demodulated works asymmetrically and distortions occur, from a coil of a first signal source of the series The object of the invention is the interconnection a first semiconductor rectifier avoiding this disadvantage. She will be at a demo first and second resistor and dulator for phase or frequency modulated elekeinem second, polarized oscillations in the same forward direction, in which the to be demodulated Semiconductor rectifier is fed and between rende oscillation of a coil of a first a center tap of the coil and the connection signal source of the series connection of a first half-earthing point of the first and second resistor the IO ladder rectifier with a first and a two-series circuit a one at the Mittenfrequenz th resistor and a second, in the same oscillation shifted by 90 ° delivering the second conduction direction polarized semiconductor rectifier Signal source with the input resistance that is fed in and between a center tap of the is switched to the following stage. Coil and the connection point of the first and

Es sind mit Röhrendioden aufgebaute Ratio- 15 zweiten Widerstandes die Reihenschaltung einer eine detektoren bekannt, bei welchen verschiedenartige bei der Mittenfrequenz um 90° verschobene Schwin-Vorspannungsmaßnahmen zur Ausschaltung der gung liefernden zweiten Signalquelle mit dem Eindurch den bei Vakuumdioden auftretenden Anlauf- gangswiderstand der nachfolgenden Stufe geschaltet strom bedingten Erscheinungen getroffen sind. So ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der durch werden beispielsweise bei einem Ratiodetektor die 20 den Eingangswiderstand der nachfolgenden Stufe Röhrendioden etwas in Durchlaßrichtung vorge- verursachte, durch einen der Gleichrichter fließende spannt, so daß die Gleichrichterwirkung erst bei Strom dadurch beseitigt wird, daß dem Verbindungsgrößeren Amplituden einsetzt. Dadurch soll bei punkt des ersten und zweiten Widerstandes eine einem mit diesen bekannten Ratiodetektor auf- Spannung zugeführt ist, die gleich der Spannung an gebauten Empfänger das Rauschen zwischen den 25 der Mittenanzapfung der Spule ist. einzelnen Sendern herabgesetzt werden. Durch diese Auf diese Weise wird vermieden, daß der durchThey are a ratio of a second resistor built up with tube diodes Known detectors in which various Schwin biasing measures shifted by 90 ° at the center frequency in order to switch off the second signal source that supplies the voltage, it is switched by the start-up resistance of the subsequent stage that occurs with vacuum diodes electricity-related phenomena are met. So is solved according to the invention in that the through For example, in the case of a ratio detector, 20 will be the input resistance of the next stage Tube diodes caused somewhat in the forward direction, flowing through one of the rectifiers tensioned, so that the rectifier effect is only eliminated with current by the fact that the connection larger Amplitudes set in. As a result, at the point of the first and second resistance, a is supplied to a known ratio detector on-voltage, which is equal to the voltage on built receiver is the noise between the 25 of the center tap of the coil. individual channels. In this way it is avoided that the through

künstliche Erhöhung der Ansprechschwelle werden den Eingangswiderstand der nachfolgenden Stufe also sehr kleine Eingangssignale, die nicht mehr in fließende Strom, also praktisch der Basisstrom des den Nutzsignalbereich fallen, unterdrückt. Bei einer nachgeschalteten Transistors, über eine der beiden anderen bekannten Ratiodetektorschaltung werden 3° Diskriminatordioden fließen muß und eine Unsymdie Vakuumdioden dagegen etwas in Sperrichtung metrie des Diskriminators verursachen würde. Davorgespannt, so daß der Anlaufstrom unterdrückt durch, daß das Potential am Verbindungspunkt der wird. Dadurch soll erreicht werden, daß geringe Ein- beiden Widerstände gleich dem Potential an der gangssignale nicht mehr im Anlaufstrom untergehen Mittenanzapfung der Spule ist, ist die Symmetrie der und die Empfindlichkeit der Schaltung erhöht wird. 35 Brückenschaltung des Diskriminators gewahrt und Die durch den Anlaufstrom bedingten Probleme der Basisstrom des Eingangstransistors wird über treten jedoch nur bei Vakuumdioden auf. Die An- einen anderen Stromweg geliefert. Der Diskriminator laufströme sind durch die thermische Energie der arbeitet auf diese Weise auch bei sehr kleinen Einaus der geheizten Kathode austretenden Elektronen gangssignalen noch symmetrisch und damit verbedingt, welche bereits ohne Anliegen einer Anoden- 40 zerrungsfrei.artificial increase of the response threshold will be the input resistance of the following stage so very small input signals that are no longer in flowing current, so practically the base current of the the useful signal range are suppressed. In the case of a downstream transistor, via one of the two other known ratio detector circuit, 3 ° discriminator diodes must flow and an unbalance Vacuum diodes, on the other hand, would cause something in the reverse direction metrie of the discriminator. Tensioned so that the starting current is suppressed by that potential at the junction of the will. This is intended to ensure that low one resistances equal to the potential at the output signals are no longer drowned in the starting current. The center tap of the coil is symmetrical and the sensitivity of the circuit is increased. 35 bridge circuit of the discriminator preserved and The problems caused by the starting current - the base current of the input transistor becomes over however only occur with vacuum diodes. The delivered to a different power path. The discriminator Current currents are due to the thermal energy which works in this way even with very small on-offs The electron output signals exiting the heated cathode are still symmetrical and therefore conditional, which already without concern of an anode 40 without distortion.

spannung zum Teil infolge ihrer kinetischen Energie Verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten der Er-voltage partly due to its kinetic energy Various design options for the

zur Anode gelangen und dadurch den Anlaufstrom findung ergeben sich aus den Merkmalen der Unterbilden, anspräche. Die Erfindung ist im folgenden an Hand ,. Ein derartiger Anlaufstrom tritt bei Halbleiter- der Darstellungen von Ausführungsbeispielen näher f dioden dagegen nicht auf, so daß hinsichtlich eines 45 erläutert.
Anlaufstroms keine Vorspannungsmaßnahmen ge- In den Zeichnungen zeigtget to the anode and thereby the starting current result from the characteristics of the sub-forms. The invention is in the following on hand . Such a starting current does not occur in semiconductor diodes, however, in the representations of exemplary embodiments, so that explained with regard to a 45.
Starting current no biasing measures are shown in the drawings

troffen zu werden brauchen. Bei Halbleiterschaltun- Fig. 1 das Schaltschema einer Anordnung mitneed to be hit. In the case of semiconductor circuits, FIG. 1 shows the circuit diagram of an arrangement with

gen, und zwar wenn sie in integrierter Form auf- einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen WM-gebaut werden sollen, treten dagegen andere Pro- Demodulatorschaltung, bleme auf. Bekanntlich lassen sich bei integrierten 50 F i g. 2 ein Diagramm, das der Erläuterung der Schaltungen Kapazitäten nur schlecht realisieren, da Vorteile der Erfindung dient,gen, namely when they are built in an integrated form on an embodiment of the WM according to the invention should, however, occur other pro-demodulator circuit, problems. As is known, with integrated 50 F i g. 2 is a diagram useful in explaining FIG Circuits realize capacities only poorly, since advantages of the invention serve,

sie eine erhebliche Fläche des Halbleiterplättchens Fig. 3 das Schaltschema einer abgewandeltenthey cover a considerable area of the semiconductor die Fig. 3 shows the circuit diagram of a modified one

benötigen. Statt Spitzengleichrichtern, welche relativ Ausführungsform der erfindungsgemäßen WM-Degroße Speicherkapazitäten benötigen, verwendet man modulatorschaltung, daher vorzugsweise Mittelwertgleichrichter, welche 55 F i g. 4 das Schaltschema einer Anordnung mit mit kleineren Kapazitäten auskommen, die sich rela- einer anderen Ausführungsform der erfindungstiv einfach in Form von in Sperrichtung vorgespann- gemäßen WM-Demodulatorschaltung und ten Dioden realisieren lassen. Ferner sucht man die Fig. 5 bis 8 Schaltschemata weiterer Ausführungs-require. Instead of top rectifiers, which relatively embodiment of the WM-Degroße according to the invention If you need storage capacities, you use a modulator circuit, therefore preferably an average value rectifier, which 55 F i g. 4 shows the circuit diagram of an arrangement with get by with smaller capacities, which are relative to another embodiment of the invention simply in the form of reverse-biased WM demodulator circuit and can realize th diodes. Furthermore, one looks for FIGS. 5 to 8 circuit diagrams of further embodiments

Koppelkapazität zwischen dem Diskriminator und formen der erfindungsgemäßen WM-Demodulatordem nachfolgenden Niederfrequenzverstärker zu 60 schaltung.Coupling capacitance between the discriminator and form the WM demodulator according to the invention subsequent low frequency amplifier to 60 circuit.

vermeiden. Dabei wird der Eingangstransistor des Die erfindungsgemäße Schaltung wird nachstehendavoid. The circuit according to the invention is shown below

nachfolgenden Verstärkers gleichspannungsmäßig an in Anwendung auf einen Fernsehempfänger beden Diskriminator angeschlossen. Im Interesse einer schrieben. Jedoch hat die Erfindung auch andere symmetrischen Demodulation wird der Diskrimina- und allgemeinere Anwendungsmöglichkeiten, beitor als symmetrische Brückenschaltung aufgebaut. 65 spielsweise in Rundfunk- oder Nachrichtenemp-Der Basisstrom des ersten Verstärkertransistors wird fängern.Use the following amplifier in terms of DC voltage for use on a television receiver Discriminator connected. On behalf of one wrote. However, the invention has others as well symmetrical demodulation is used for discriminatory and more general applications constructed as a symmetrical bridge circuit. 65 for example in radio or news receivers Base current of the first amplifier transistor will catch.

dabei über eine der beiden Dioden des Diskrimina- Das Schaltschema nach Fig. 1 zeigt ein Ausfüh-while using one of the two diodes of the Diskrimina- The circuit diagram of Fig. 1 shows an execution

tors geführt: auf diese V/eise wird jedoch die Sym- rungsbeispiel einer speziellen Anordnung mit dertors: in this way, however, the symmetry example of a special arrangement with the

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erfindungsgemäßen Schaltung. Der gestrichelte Block weise gleicher Werte hat. Der Transistor 58, der alscircuit according to the invention. The dashed block wise has the same values. The transistor 58, which as

10 deutet schematisch ein monolithisches Halbleiter- Tonfrequenzverstärker geschaltet ist, liefert Gegen-10 schematically indicates a monolithic semiconductor audio frequency amplifier is connected, provides counter-

Schaltungsplättchen an. Das Plättchen hat an sei- takt-Ausgangssignale an den Kontakten 64 und 66.Circuit board. The chip has clock output signals at contacts 64 and 66.

nem Umfangsrand mehrere Kontakte, mittels wel- Gewünschtenfalls können an einem der beiden Koncher die verschiedenen Anschlüsse an die Schaltung 5 takte 64 und 66 eintaktige Tonsignale abgenommennem peripheral edge several contacts, by means of which, if desired, can be made on one of the two conchers the various connections to the circuit 5 clocks 64 and 66 one-clock tone signals removed

vorgenommen werden können. Beispielsweise ist das werden.can be made. For example that is to be.

Plättchen 10 über die beiden Kontakte 12 und 14 an Zusätzlich enthält die Diskriminatorschaltung drei eine Quelle frequenzmodulierter Schwingungen an- in Sperrichtung vorgespannte Gleichrichterelemente gekoppelt. Der Kontakt 14 bildet einen gemeinsamen 68, 70 und 72. Der Gleichrichter 68 ist zwischen die Massekontakt, der mit den verschiedenen Masse- io Anode des Gleichrichters 50 und einen Kontakt 74 aiischlüssen der Schaltung verbunden ist. Die Ab- geschaltet, der an eine positive Klemme der Betriebsmessungen des Plättchens 10 können in der Größen- Spannungsquelle angeschaltet ist. Der Gleichrichter Ordnung von 1,27 χ 1,27 mm oder darunter be- 70 ist zwischen die Kathode des Gleichrichters 52 tragen. und einen Kontakt 78 geschaltet, der an eine weitere Die FM-Signale einer Quelle, beispielsweise dem 15 positive Klemme der Betriebsspannungsquelle an-Videodemodulator oder -verstärker eines Fernseh- geschaltet ist. Der Gleichrichter 72 ist zwischen die empfängers, gelangen zu einer Klemme 16 und von Basis des Transistors 58 und Masse geschaltet. Ein dort über einen Kondensator 18 zu einem Resonanz- Kontakt 76, der an eine weitere positive Klemme der kreis 20, der auf eine Frequenz von 4,5 MHz, die Betriebsspannungsquelle angeschaltet ist, ist an die Intercarrier-Überlagerungsfrequenz des Video- und 20 Basis des Transistors 28 angeschlossen, um diesen Tonträgers eines Fernsehsignals, abgestimmt ist. Der mit der gewünschten Vorspannung zu beliefern. Resonanzkreis 20 und der Koppelkondensator 18, die Ehe die Arbeitsweise des FM-Demodulators besieh im vorliegenden Falle außerhalb des Schal- schrieben werden soll, sei darauf hingewiesen, daß tungsplättchens befinden, sind an dieses über die die Betriebsspannungsquelle die Kontakte 30, 74, 76 Kontakte 12 und 14 angekoppelt. 25 und 78 mit vier verschiedenen Spannungen beliefert. Die Kontakte 12 und 14 sind an einen Bregrenzer- Wie in F i g. 1 angedeutet, betragen diese Spannunverstärker 22 angekoppelt, der so ausgelegt ist, daß er gen + 7 Volt, + 4 Volt, + 2 Volt und + 6 Volt, jeals integrierte Schaltung hergestellt werden kann. weils gemessen in bezug auf Masse.In addition, the discriminator circuit contains three a source of frequency-modulated oscillations reverse-biased rectifier elements coupled. The contact 14 forms a common 68, 70 and 72. The rectifier 68 is between the Ground contact, which is connected to the various ground io anode of the rectifier 50 and a contact 74 Connections of the circuit. The switched off, which is connected to a positive terminal of the operational measurements of the wafer 10 in the variable voltage source. The rectifier Order of 1.27 χ 1.27 mm or below is between the cathode of the rectifier 52 wear. and a contact 78 connected to a further The FM signals of a source, for example the 15 positive terminal of the operating voltage source to the video demodulator or amplifier of a television is connected. The rectifier 72 is between the receiver, get to a terminal 16 and connected by the base of transistor 58 and ground. A there via a capacitor 18 to a resonance contact 76, which is connected to another positive terminal of the circuit 20, which is switched on at a frequency of 4.5 MHz, the operating voltage source is connected to the Intercarrier beat frequency of the video and 20 base of transistor 28 connected to this Sound carrier of a television signal, is tuned. To be supplied with the desired preload. Resonance circuit 20 and the coupling capacitor 18, the before the operation of the FM demodulator looked in the present case should be written outside the form, it should be noted that processing plate are located, the contacts 30, 74, 76 are connected to this via the operating voltage source Contacts 12 and 14 coupled. 25 and 78 are supplied with four different voltages. The contacts 12 and 14 are connected to a Brebegrenzer as shown in FIG. 1 indicated, these voltage amplifiers are 22 coupled, which is designed so that it gen + 7 volts, + 4 volts, + 2 volts and + 6 volts, jeals integrated circuit can be manufactured. because measured in relation to mass.

Der Begrenzerverstärker 22 steuert eine emitter- Außerdem ist an den Massekontakt 14 ein Begekoppelte Verstärker-Begrenzerstufe 24 mit einem 30 Zugspotentialpunkt für die Betriebsspannung ange-Tansistorpaar 26, 28 aus. Die Emitter der Transisto- schlossen. Es kann auch am Plättchen ein einziger ren26 und 28 liegen gemeinsam über einen Wider- Betriebsspannungsspeisekontakt und ein Massekonstand 29 an Masse. Der Kollektor des Transistors 26 takt vorgesehen sein, wobei dann die verschiedenen ist an einen Betriebsspannungsspeisekontakt 30 an- Spannungen von einem geeignet angezapften Widergeschlossen, der mit dem positiven Pol einer Betriebs- 35 stands- oder Gleichrichter-Spannungsteiler auf dem Spannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist. Plättchen abgegriffen werden können.The limiter amplifier 22 controls an emitter and is coupled to the ground contact 14 Amplifier-limiter stage 24 with a 30 tensile potential point for the operating voltage connected-transistor pair 26, 28 off. The emitters of the transistors closed. There can also be a single on the tile ren26 and 28 are jointly connected via a resistor operating voltage supply contact and a constant ground 29 in mass. The collector of the transistor 26 may be provided clock, then the different is connected to an operating voltage supply contact 30 voltages from a suitably tapped resistor, the one with the positive pole of an operating level or rectifier voltage divider on the Voltage source (not shown) is connected. Platelets can be tapped.

Der Kollektor des Transistors 28 ist über einen Im Betrieb der bisher beschriebenen Schaltung Kontakt 32 und die Primärwicklung 34 eines ab- Hegt zwischen der Basis des Transistors 26 und gestimmten Diskriminator-Phasenschiebertransforma- Masse eine amplitudenbegrenzte frequenzmodulierte tors 36 mit einem zweiten positiven Pol der Betriebs- 40 Schwingung. Der emittergekoppelte Verstärker 24 Spannungsquelle verbunden. Die Sekundärwicklung bewirkt eine weitere Begrenzung dieser Schwingung, 38 des Diskriminatortransformators 36 ist zwischen so daß der Ausgangsstrom im Kollektorkreis des zwei Kontakte 48 und 42 geschaltet, und eine dritte Transistors 28 im wesentlichen ein Rechtecksignal Wicklung 44 ist zwischen eine Mittelanzapfung der oder ein begrenztes Signal mit im wesentlichen kon-Sekundärwicklung 38 und eine Betriebsspannungs- 45 stanter Amplitude ist. Das begrenzte Signal gelangt speiseklemme 46 geschaltet. über die abgestimmte Primär- und Sekundärwick-Die Sekundärwicklung 38 des Diskriminatortrans- lungen des Diskriminatortransformators 36 zu den formators steuert zwei gegensinnig gepolte Gleich- Gleichrichtern 50 und 52. Der Laststromkreis für richterelemente 50 und 52 aus und bildet eine erste diese beiden Gleichrichter enthält die Widerstände 54 Quelle winkelmodulierter Schwingungen. Zwei einen 50 und 56 und die in Sperrichtung gespannten Gleich-Arbeitswiderstand bildende Widerstände 54 und 56 richter 68 und 70, die als kleine Filter- oder Siebkonsind in Reihe zwischen die Anode des Gleichrichters densatoren wirken. Der in Sperrichtung vorgespannte 50 und die Kathode des Gleichrichters 52 geschaltet, Gleichrichter 72 bildet eine zusätzliche Kapazität, an so daß sie mit diesen beiden Gleichrichtern und der welcher das demodulierte Tonsignal entwickelt wird. Sekundärwicklung 38 des Transformators 36 in Reihe 55 Die Wicklung 44 bildet eine Quelle einer winkelliegen und somit eine Schleife mit der Wicklung 38, modulierten Schwingung, die bei der Mittenfrequenz dem Gleichrichter 52, den Widerständen 56 und 54 um 90° gegenüber der von der ersten Quelle 38 ge- und dem Gleichrichter 50, in dieser Reihenfolge, lieferten Schwingung phasenverschoben ist. gebildet wird, wobei in dieser Schleife die Gleich- Indem die Wicklung 44 des Diskriminatortransrichter 50 und 52 in der gleichen Richtung gepolt 60 formators 36 an einer positiven Spannung, beispielssind. weise + 2 Volt an der Klemme 46, liegt, werden Die Diskriminatorschaltung demoduliert die zu- auch die Eingangselektroden der Gleichrichter 50 geführten frequenzmodulierten Signale, wobei die und 52 auf diese Spannung angehoben. Da die Lastdemodulierten Signale am Verbindungspunkt der impedanz zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 erscheinen. Die demodulier- 65 Widerstände 54 und 56 einerseits und Masse andererten Signale gelangen zu einem Transistor 58, dessen seits groß gegenüber dem Wert jedes dieser WiderBasis sie stromsteuern und der einen Emitterwider- stände ist, erscheint die gleiche Spannung von stand 60 und einen Kollektorwiderstand 62 beispiels- + 2 Volt am Verbindungspunkt der Widerstände 54The collector of transistor 28 is connected to the circuit described so far Contact 32 and the primary winding 34 are separated between the base of the transistor 26 and tuned discriminator phase shifter transformer mass an amplitude-limited frequency modulated tors 36 with a second positive pole of the operating 40 oscillation. The emitter coupled amplifier 24 Voltage source connected. The secondary winding effects a further limitation of this oscillation, 38 of the discriminator transformer 36 is between so that the output current in the collector circuit of the two contacts 48 and 42 connected, and a third transistor 28 essentially a square wave signal Winding 44 is between a center tap or a limited signal with a substantially con-secondary winding 38 and an operating voltage 45 of constant amplitude. The limited signal arrives supply terminal 46 switched. The secondary winding 38 of the discriminator transformer of the discriminator transformer 36 to the coordinated primary and secondary winding formators controls two oppositely polarized rectifiers 50 and 52. The load circuit for rectifier elements 50 and 52 and forms a first of these two rectifiers contains the resistors 54 Source of angle-modulated vibrations. Two a 50 and 56 and the reverse-biased DC working resistor forming resistors 54 and 56 judges 68 and 70, which are used as small filters or sieves Acting capacitors in series between the anode of the rectifier. The one biased in the reverse direction 50 and the cathode of the rectifier 52 is connected, rectifier 72 forms an additional capacitance so that it is developed with these two rectifiers and whichever the demodulated audio signal. Secondary winding 38 of transformer 36 in series 55. Winding 44 forms a source of an angular position and thus a loop with the winding 38, oscillation modulated at the center frequency rectifier 52, resistors 56 and 54 by 90 ° with respect to that of the first source 38 and the rectifier 50, in that order, supplied oscillation is out of phase. is formed, in this loop the DC by the winding 44 of the discriminator transformer 50 and 52 polarized in the same direction 60 are formators 36 at a positive voltage, for example. If + 2 volts are applied to terminal 46, the discriminator circuit demodulates the input electrodes of the rectifier 50 as well frequency-modulated signals, with the and 52 raised to this voltage. Since the load demodulated Signals appear at the connection point of impedance between the connection point of resistors 54 and 56. The demodulating 65 resistors 54 and 56 on the one hand and ground changed Signals arrive at a transistor 58, whose side is large compared to the value of each of these resistance bases they control current and which is one of the emitter resistors, the same voltage appears from stood 60 and a collector resistor 62, for example + 2 volts at the connection point of the resistors 54

und 56, wenn das zugeführte Signal die Mittenfrequenz hat und kräftig genug ist, um die Dioden 50 und 52 in den volleitenden Zustand zu steuern. Es wird also über das Diskriminatornetzwerk der Endverstärkertransistor 58 mit Vorspannstrom versorgt. Beiderseits der Signalmittenfrequenz schwingt die Ausgangsspannung entsprechend der Frequenzmodu-Iation oberhalb und unterhalb des Wertes von + 2 Volt aus.and 56 when the input signal is at the center frequency and strong enough to drive the diodes 50 and to control 52 in the fully open state. So it becomes the final amplifier transistor via the discriminator network 58 supplied with bias current. The oscillates on both sides of the signal center frequency Output voltage corresponding to the frequency modulation above and below the value of + 2 volts off.

In der beschriebenen Schaltung wird durch Gleichrichtung der zugeführten Trägerschwingung eine mittlere Spannung von ungefähr 1 Volt an jedem der Widerstände 54 und 56 entwickelt. Folglich beträgt die Spannung an der Anode des Gleichrichters 70 ungefähr + 3 Volt und an der Anode des Gleichrichters 68 ungefähr + 1 Volt, jeweils gegenüber Masse. Da die Kathoden der Gleichrichter 68 und 70 an + 4 Volt bzw. + 6 Volt liegen, sind beide Gleichrichter um ungefähr 3 Volt in Sperrichtung vorgespannt. Wie erwähnt, führt der Verbindungspunkt 20 Ferner der Widerstände 54 und 56 eine Spannung von un- Ti gefahr + 2 Volt, so daß der Gleichrichter 72 um diesen Wert in der Sperrichtung vorgespannt ist.In the circuit described, a average voltage of about 1 volt across each of resistors 54 and 56 is developed. Consequently amounts to the voltage at the anode of the rectifier 70 is approximately + 3 volts and at the anode of the rectifier 68 approximately +1 volt, each to ground. Since the cathodes of rectifiers 68 and 70 are at + 4 volts and + 6 volts, respectively, both rectifiers are reverse biased by approximately 3 volts. As mentioned, the connection point 20 also carries the resistors 54 and 56 a voltage of un-Ti danger + 2 volts, so that the rectifier 72 is biased by this value in the reverse direction.

Die Schaltung nach F i g. 1 arbeitet mit Mittelwertdemodulation mit im wesentlichen ohmscher Belastung. Die Aussiebung der Signalfrequenz und ihrer Oberwellen erfolgt durch die Eigenkapazitäten der Widerstände 54 und 56 und wird durch die Kapazitäten der in Sperrichtung gespannten Gleichrichter 68, 70 und 72 noch ergänzt.The circuit according to FIG. 1 works with mean value demodulation with essentially ohmic Load. The signal frequency and its harmonics are filtered out by the inherent capacitances of resistors 54 and 56 and is made by the capacitance of the reverse biased rectifier 68, 70 and 72 added.

Bei der vorstehenden Erläuterung wurde vorausgesetzt, daß der Signalpegel an den Eingangselektroden der Gleichrichter 50 und 52 ausreichend groß ist, um das »Kontaktpotential« dieser Gleichrichter zu überwinden. Unter diesen Voraussetzungen werden durch die abwechselnden Halbwellen des Signals die Gleichrichter 50 und 52 in Durchlaßrichtung geschaltet, so daß ein Leitungsweg von der + 2-Volt-Klemme 46 zum Verbindungspunkt der Widerstände 54 d 6 d hThe preceding discussion assumes that the signal level at the input electrodes of rectifiers 50 and 52 is sufficiently large to overcome the "contact potential" of these rectifiers. Under these conditions, the rectifiers 50 and 52 are switched in the forward direction by the alternating half-waves of the signal, so that a conduction path from the +2 volt terminal 46 to the connection point of the resistors 54 d 6 ie

der Signalausschwingung dazu verwendet wird, das Kontaktpotential der Gleichrichter zu überwinden und da außerdem bei niedrigen Signalpegeln der Basisstrom für den Verstärker 58 über den Gleichrichter 52 unsymmetrisch geliefert wird.the signal oscillation is used to overcome the contact potential of the rectifier and there also, at low signal levels, the base current for the amplifier 58 via the rectifier 52 is supplied unbalanced.

Die Schaltung nach F i g. 1 enthält jedoch zusätzlieh eine ohmsche Widerstandsverbindung zwischen dem Tonfrequenzausgang und der signalmäßigen Niederspannungsseite der Diskriminatorwicklung, wodurch ein Hilfsstromweg bei niedrigen Signalpegeln gebildet wird. Und zwar enthält diese Verbindung den Widerstand 80, der zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 und den an die Betriebsspannungsklemme 46 angeschlossenen Kontakt 76 geschaltet ist. Wenn jetzt die den Eingangselektroden der Gleichrichter 50 und 52 zugeführten Signale auf einen niedrigen Pegel abfallen, hält der Widerstand 80 die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 auf dem Pegel von 2 Volt, fließt jetzt der Basistreiberstrom für den Transistor 58 durch den Widerstand 80, so daß die Nichtlinearitäten, die sich aus dem unsymmetrischen Basistreiberstrom über den Gleichrichter 52 ergeben, weitgehend beseitigt werden.The circuit according to FIG. 1 contains additional an ohmic resistance connection between the audio frequency output and the signal output Low voltage side of the discriminator winding, creating an auxiliary current path at low signal levels is formed. This connection contains the resistor 80 between the connection point of the resistors 54 and 56 and the contact connected to the operating voltage terminal 46 76 is switched. If now the input electrodes of the rectifiers 50 and 52 are supplied Signals drop to a low level, the holds Resistor 80 is the voltage at the junction of resistors 54 and 56 at the level of 2 volts, The base drive current for transistor 58 now flows through resistor 80, so that the Non-linearities resulting from the unbalanced base drive current through rectifier 52, largely eliminated.

Die Wirkung eines derartigen Kompensations-Widerstandes 80 ist im Diagramm nach F i g. 2 veranschaulicht. Dort stellt die Kurvet die Diskriminatorcharakteristik für niederpegelige Eingangssignale ohne den Widerstand 80 dar, während die Kurve B die Charakteristik für den gleichen Signalpegel bei in der Schaltung vorhandem Widerstand 80 darstellt. Die Kurve C stellt die Diskriminatorcharakteristik für hochpegelige Eingangssignale ohne den Widerstand 80 dar, während die Kurve E die Charakteristik bei vorhandenem Widerstand 80 darstellt. Man sieht aus den Kurven B, C und E, daß die Gleichspannung am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 bei der Mittenfrequenz /₀ jeweils + 2 Volt beträgt. Der FM-Demodulator ist also für sowohl i l h idli EiThe effect of such a compensation resistor 80 is shown in the diagram according to FIG. 2 illustrates. There the curve shows the discriminator characteristic for low-level input signals without the resistor 80, while the curve B shows the characteristic for the same signal level with the resistor 80 present in the circuit. Curve C shows the discriminator characteristic for high-level input signals without resistor 80, while curve E shows the characteristic when resistor 80 is present. It can be seen from curves B, C and E that the DC voltage at the connection point of the resistors 54 and 56 at the center frequency / _{0 is in} each case + 2 volts. The FM demodulator is therefore for both ilh idli Ei

2525th

3030th

gp ggp g

54 und 56, d. h. zum Ausgangspunkt des Demodu- 40 hochpegelige als auch niederpegelige Eingangssignale l bh i d B ih54 and 56, ie at the starting point of the demodulation 40 high-level and low-level input signals l bh id B ih

ggpggp

lators besteht. Wenn zusätzlich der Transistor 58 für die Verstärkung des an diesem Verbindungspunkt entwickelten Tonfrequenzsignals vorgesehen ist, schafft der Gleichrichter 52 außerdem einen Leitungsweg für den Basisstrom dieses Transistors 58.lators. If in addition the transistor 58 for the amplification of the at this connection point The rectifier 52 also provides a conduction path for the base current of this transistor 58.

Im signalfreien Zustand beträgt die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 ungefahr 1,4 Volt, und zwar weil ungefähr 0,6 Volt der Speisespannung von 2 Volt am Gleichrichter 52 abfll d lIn the signal-free state, the voltage at the connection point of the resistors 54 and 56 is approximately 1.4 volts, namely because approximately 0.6 volts of the supply voltage of 2 volts at the rectifier 52 drains d l

symmetriert. Bezüglich der Kurven A und B sieht man, daß bei niederpegeligen Signalen der Diskriminator ohne den Widerstand 80 unsymmetrisch wird, da die Kurve./! unterhalb der 2-Volt-Achse liegt. Außerdem sieht man, daß die Kurvet stärker nichtlinear ist als die Kurve B. symmetrized. With regard to curves A and B , it can be seen that with low-level signals the discriminator without the resistor 80 becomes asymmetrical, since the curve./! is below the 2 volt axis. You can also see that the curve is more non-linear than curve B.

F i g. 3 zeigt eine andere Schaltungsausführung, mit der sich ein symmetrischer Demodulationsvorg gang bis hinunter zu sehr niedrigen Eingangssignal-F i g. 3 shows another circuit embodiment with which a symmetrical demodulation process gear down to very low input signal

fällt und der Spannungsabfall am Widerstand 56 ver- 50 pegeln erreichen läßt. Und zwar ist ein erster Widernachlässigbar ist, da dessen Widerstand klein gegen- stand 82 über einen Kontakt (nicht gezeigt) zwischen drops and the voltage drop across resistor 56 can be leveled. A first one is negligible, since its resistance was small against 82 via a contact (not shown) between

über dem Widerstand zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 und Masse ist. In dem Maße, wie der Signalpegel ansteigt, steigt auch die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 an. Wenn der Signalpegel ausreicht, um die Gleichrichter 50 und 52 in den volleitenden Zustand zu steuern, steigt die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 auf 2 Volt an.across the resistance between the junction of resistors 54 and 56 and ground. In as the signal level increases, so does the voltage at the connection point of the resistors 54 and 56. If the signal level is sufficient, the rectifiers 50 and 52 in full open To control the state, the voltage at the junction of resistors 54 and 56 rises 2 volts on.

Es wird also bei niedrigen Signalpegeln die Schal-So at low signal levels the switching

tung unsymmetrisch, und die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 ändert sichdevice is unbalanced, and the voltage at the junction of resistors 54 and 56 changes

mit dem Signalpegel um einen Betrag, der groß ywith the signal level by an amount that is large y

gegenüber dem demodulierten Signal ist. Das heißt, 65 für niedrige Signalpegel gewahrt ist. Durch eine die AM-Unterdrückung des Systems leidet. Zweitens solche Vorspannung in Durchlaßrichtung wird diecompared to the demodulated signal. That is, 65 is maintained for low signal levels. By a the system's AM suppression suffers. Second, such forward bias becomes the

wird die Demodulationscharakteristik der Schaltung Lii d Dikiihkiik bbecomes the demodulation characteristics of the circuit Lii d Dikiihkiik b

bei niederpegeligen Signalen nichtlinear, da ein Teil ( gg) die Anoden des Gleichrichters 50 und die + 4 VoltKlemme der Betriebsspannungsquelle geschaltet, während ein zweiter Widerstand 84 zwischen die Kathode des Gleichrichters 52 und Masse geschaltet ist. Die beiden Widerstände haben ungefähr gleiche Werte, so daß am Verbindungspunkt der Widerstände 54 und 56 eine Gleichspannung von + 2 Volt entwickelt wird.with low-level signals non-linear, since part (gg) the anodes of the rectifier 50 and the +4 volt terminal the operating voltage source connected, while a second resistor 84 between the Cathode of rectifier 52 and ground is connected. The two resistors are roughly the same Values so that at the junction of resistors 54 and 56 a DC voltage of + 2 volts is being developed.

Durch geeignete Bemessung der Widerstände 82 und 84 können über diese Schaltungsverbindung die Gleichrichter 50 und 52 auf einen Wert nahe dem Knick ihrer Strom-Spannungskennlinie vorgespannt werden, so daß die Symmetrie des Diskriminators f idi Sill i Dh iBy properly dimensioning the resistors 82 and 84, this circuit connection rectifiers 50 and 52 are biased to a value near the knee of their current-voltage characteristic so that the symmetry of the discriminator f idi Sill i Dh i

Linearität der Diskriminatorcharakteristik verbessert, wie man aus einem Vergleich der Kurve D mit denThe linearity of the discriminator characteristic is improved, as can be seen from a comparison of the curve D with the

Claims

7 87 8

Curves A and B in Fig. 2 when there is no connection point sen and a point 98 of the

Resistors 82 and 84 sees. The audio frequency winding 44 (the detector output point) is switched

The output signal is also here at the junction and the base of transistor 58 at this point 98

point of resistors 54 and 56 decreased. One is connected.

other combinations of resistance values can also be used. 6 is the winding 44 by means of a conval and use voltages to be grounded at connector 112 for signal frequencies while The point of intersection of these resistors is a DC voltage of two resistors 108 and 110 of essentially of + 2 volts. the same value the resistors 54 and 56 between

If desired, a + 4 volt terminal and ground can switch between the connec- tion and the connection point of resistors 54 and 56 and the io base of transistor 58 to the connection point + 2 volt terminal 46 a volume control potentio- the winding 44 and the capacitor 12 (den meter 86 must be switched. At the middle frequency is the detector output point) is connected. The intermediate For these two points there is no direct voltage connection from the +2 volt terminal to the connection present to a noisy volume- denoting point of the resistors 54 and 56 as well as the to bring about regulation. On the other hand you can also connect 15 with the resistor 114, which this between the connection point and the + 2 volt + 2 volt terminal with the detector output point Terminal voltages for the automatic frequency coupling, both are not mandatory. Through the regulation and voting notification received. the first-mentioned connection is the audio frequency im-

F i g. Figure 4 shows another embodiment of the detector's pedance being lowered while the second arrangement with the angle demodulator, where 20 said connection prevents the sound-off elements, those in F i g. 1, with the starting point in the absence of a signal below the level the same reference numbers are designated. At this one of 2 volts drops.

Embodiment is the starting point of the demo F i g. 3 and 6 show that the audio output

dulators (the junction of resistors 54 at both ends of the discriminator network, i.e.

and 56) via the volume control 86 and a driver 25 either at the connection point of the resistors 54

Output stage 88 coupled directly to audio output stage 90. and 56 or on the low voltage side of the third

A DC voltage feedback is thereby enabled winding 44 can be removed,

keep the entire demodulator network ground - In Figure 7, the two rectifiers are 50 and 52

free on the feedback voltage, d. H. in this in each case by a resistor 100 or 102

Fall of the voltage at the emitter of the output transistor 30 bridged. Otherwise the circuit is essential

stors92 "swims". the same as in Fig. 1.

This arrangement results in a high DC voltage. 8 are two resistors 104 and 106 in voltage stability while maintaining the discriminator series via the resistors 54 and 56 is connected symmetry even at low levels, which is the base of transistor 58 to the connection requirement of coupling capacitors between 35 point of resistors 104 and 106 (the detector-discriminator and driver as well as between driver starting point) and are the winding and output transistor is omitted. The arrangement is 44 and the connection point of the resistors 54 particularly advantageous for integrated circuits because and 56 are connected to the +2 volt terminal 46. In the limiter, the discriminator network and the FIG. 5 to 8 are each the same reference numbers Driver circuit in integrated form on a 40 for points and elements separate from those in FIG monolithic plates are attached, used. The additional resistances the can, the phase shifting transformer in FIG. 5 to 8 can easily access the inte- and the volume control is diffused on circuit platelets grated outside of the platelet, be attached. In this case, too, the rectifiers 68 and 70 are in the reverse direction the center frequency no DC voltage is applied to the loudspeaker 45, so that their anodes are both connected to ground, power riot 86 on. These rectifiers can also be omitted without

The rectifiers 68, which are tensioned in the reverse direction, thereby affect the operation of the demodulator.

and 70 according to Fig. 1 can be omitted, although in this case the HF output

without the mode of operation of the demodulator being lower.

is affected by. However, it may be desirable to 50 Although FIG. 1 and in FIG. 3 to 8 of the be worth seeing, in addition to the one in transformer 36 has a separate winding 44, Blocking direction tensioned rectifier 72 formed it is clear that this winding can be omitted Capacity to provide even more capacity that the signal-wise high-voltage side of the to improve the HF screening and a pre-primary winding 34 or a tap on this Allow distortion. Such an arrangement 55 winding to the center tap is the secondary 4 in the form of the condenser winding 38, for example. If desired, the sators94, the volume control potentiometer 86 center tap of the winding 38 directly with a bridged, shown. This capacitor 94 is located at the high-voltage point of the primary winding 34 preferably outside of the integrated bound, so that this creates the positive voltage Circuit. 60 for the discriminator network directly from the

F i g. 5 to 8 show additional circuits for lung 34 can be removed

the establishment of a line connection from the PatPntansnriirhe-

+ 2 volt terminal 46 for audio frequency output .rate claims.

point of the demodulator for low-level signal 1. Demodulator for phase or frequency

control. 65 modulated electrical oscillations in which the

In Fig. 5 is the connection point of the oscillation to be demodulated from a coil

would be 54 and 56 at the +2 volt terminal 46 to a first signal source of the series circuit

closed, while a resistor 96 between a first semiconductor rectifier with a

first and a second resistor and a second, polarized in the same forward direction Semiconductor rectifier is fed and between a center tap of the coil and the connection point of the first and second resistors the series connection of a one at the center frequency An oscillation shifted by 90 ° delivers the second signal source with the input resistance the subsequent stage is switched, d a characterized in that the through caused the input resistance of the following stage, flowing through one of the rectifiers Current is eliminated by making the connection point of the first and second resistors (54, 56) a voltage is supplied which is equal to the voltage at the center tap of the Coil (38) is.

2. Demodulator according to claim 1, characterized by a resistor (80) connected between the connection point of the first and second resistor (54, 56) and the terminal of the second signal source (44) connected to a DC voltage source (46).

3. Demodulator according to claim 1, characterized in that the first and the second resistor (54,56) with their ends facing away from each other via a third or fourth resistor (82, 108 or 84, 110) are connected to the poles of a voltage source (+ 4 V ground) and if necessary are dimensioned so that the two semiconductor rectifiers (50, 52) in the forward direction are biased (Fig. 3, 4, 6).

4. Demodulator according to claim 3, characterized in that the center tap of the Coil (38) facing away from the end of the second signal source (44) to the input of the following Stage (58) is connected and this connection point, possibly via a resistor (144), the same voltage is applied as at the junction of the first and second Resistance (54, 56) prevails (Fig. 3, 6).

5. Demodulator according to claim 4, characterized in that the connection point of the first and second resistor (54, 56) is connected to a voltage source (+2) (Fig. 6).

6. Demodulator according to claim 4, characterized in that the connection of the second Signal source (44) with the subsequent stage (58) via a between the second signal source and the junction of the first and second resistors (54, 56) switched potentiometer (86) takes place, whose grinder is at the entrance of the following stage (58) (Fig. 3).

7. Demodulator according to claim 1, characterized in that the two semiconductor rectifiers (50, 52) are each bridged by a resistor (100, 102) (Fig. 7).

8. Demodulator according to claim 1, characterized in that parallel to the series connection t of the first and second resistors (54,56) are two further resistors (104,106) also connected in series, the connection point of which has the same voltage as it is at the center tap the coil (38) is fed (Fig. 8).

9. Demodulator according to claim 1, characterized in that the connection point of the first and second resistor (54, 56) directly to a voltage source (46) and with a resistor (96) is connected, the other end (98) of which is connected to that of the center tap the end of the second signal source (44) facing away from the coil (38) and to the input of the following Stage (58) is connected (Fig. 5).

1 sheet of drawings