DE2006933A1

DE2006933A1 - Schaltungsanordnung zum Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones im Stereo-Rundfunk

Info

Publication number: DE2006933A1
Application number: DE19702006933
Authority: DE
Inventors: Zdenek Dipl.-Ing. Prag Mack
Original assignee: Tesla, narodni podnik, Prag-Hloubetin
Priority date: 1969-05-16
Filing date: 1970-02-16
Publication date: 1970-11-19
Also published as: FR2046344A5; US3660607A; CH510960A; NL7003195A; GB1279354A; BE746725A

Description

13. Februar 1970 Patentanwalt Dr.j/Ha.

DtfLPhy·.Dr.Walther3unius „ . _iV+ ._an.

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3 Hannover, Abbe*, ao

TESLA, narodni podnik, Praha Hloubetin, Podebradsk& 186

(Tschechoslowakei)

Schaltungsanordnung zum Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones im Stereo-Rundfunk

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones im Stereo-Eundfunk.

Die Schaltungsanordnung der Erfindung zum Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones im UKW Hundfunk von dem festgesetzten Wert ermöglicht eine eindeutige Phaaeneinstellung, •in genaues Messen der Phasenabweiohung sowie ihre Registrierung und die Einführung des automatischen Nachstimmeng·

Im UKW Stereo-Rundfunk werden die akustischen Informationen

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dadurch übertragen, daß das linke und das rechte akustische Signal miteinander addiert oder voneinander subtrahiert werden. Bas Stereo-Summensignal wird im akustischen Band, z.B. von 30 Ha - 15 kHz übertragen, das Differenz-Stereosignal wird jedoch auf den Hilfsträger von 38 kHz moduliert, wobei der Hilfsträger allein unterdrückt wird und nur die Seitenbänder übertragen werden. Weiterhin wird die subharmonische Komponente des Hilfsträgere Ton 1°, kHz gesendet, die Pilot-Ton genannt ist. Der Komplex der gesendeten Komponenten (d.h. das Summensignal, die beiden Seitenbänder und der Pilot-Ton) wird Multipleisignal genannt·

Der Pilot-Ton wird auf der Empfangsseite verstärkt und seine Frequenz wird verdoppelt· Dadurch wird auf der Empfangsseite der Hilfsträger regeneriert, mit dessen Hilfe die beiden Seitenbänder demoduliert werden und das Stereo-Differenzsignal gewonnen wird· Mit Hilfe desStereo-Differenzsignals werden dann das rechte und das linke Stereosignal rekombiniert·

Um auf der Empfangsseite ein Modulierungssignal ohne Verzerrung zu erreichen, muß der regenerierte Hilfsträger eine bestimmt W definierte Phase haben. Die Phase des regenerierten Hilfeträgers

ist natürlich wieder von der Phase des Pilot-Tones abhängig und deshalb ist es notwendig, einen Pilot-Ton mit genau definierter Phase zu senden. Die erlaubte Phasenabweichung darf höohstens + 3° betragen. Für Meßzwecke muß sie kleiner als ± 1° sein. Falls die Phase des Pilot-Tones über die angeführten Toleranzen hinausgeht, entsteht zwischen den Stereokanälen ein Oberspreohen und nichtlineare Verzerrungen.

Das Messen und Einstellen der Phase des Pilot-Tones wird in

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bekannter Art und Weise nach einem Verfahren ausgeführt) welches in der Fig· 1 dargestellt ist. Der Ausgang' des Meßempfängers 1 liefert ein Multiplexsignal. Die Regenerierung des Hilfsträgers erfolgt in dem Regenerierungsteil, der aus einem selektiven Filter 6, einem Verdoppelungskreis 7 und einem selektiven Filter 8 "besteht» Die Regenerierung entsteht dadurch^ daß der Pilot-Ton von dem Multiplexsignal getrennt wird. Seine Frequenz wird verdoppelt und durch das selektive Filter 8 wird der 38 kHz Hilfsträger erreicht. Dieser Hilfsträger wird dann im Phasenglied 9 um 90 verschoben und an den Fhasendetektor 3 übergeführt. Gleichzeitig werden von dem Multiplexsignal durch das Bandfilter 2 die beiden Seitenbänder des Hilfsträgers getrennt und dem erwähnten Phasendetektor 3 zugeleitete

Der Phasendetektor 3 liefert eine Spannung, die dem Phasenunterschied der beiden zugeleiteten Signale proportional ist. Falls diese Signale genau um 90 verschoben sind, gibt es an dem Ausgang des Phasendetektors keine Spannung. Falls ein bestimmter Phasenunterschied entsteht, erscheint am Ausgang des Phasendetektors eine Wechselspannung, deren Pegel die Information über die Phasenabweichung enthält. Diese Spannung kann nach dem Gleichrichten an dem Indikator 5 abgelesen werden.

Das beschriebene bekannte Meßverfahren der Phasenabweichung des Pilot-Tones weist beträchtliche Mängel auf. Aus der am Indikator 5 abgelesenen Abweichung kann man nicht feststellen, ob die Phasenabweichung positiv oder negativ ist, denn auf dem Indikator 5 erscheint immer nur der absolute Wert, was beim Feststellen der Eigenschaftenqualität des Senders als ernster Nachteil anzusehen ist, da der absolute Wert in diesem

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Pall eine völlig unzureichende Information darstellt. Ein weiterer Nachteil des Arbeitens mit dem absoluten Wert besteht darin, daß er das Einführen eines Rückkopplungskreises nicht erlaubt, der die Phasenabweichung· automatisch kompensieren könnte. Das beschriebene Verfahren zeichnet sich auoh durch Zweideutigkeit aus, denn das Minimum erscheint sowohl bei der 0° Phase als auch bei 180° Phase.

Sie Erfindung vermeidet diese Nachteile.

Der Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum

Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones im Stereo-Rundfunk, bei der auf der Empfangsseite an die Multiplex-Signalquelle in Serie ein Bandfilter, ein Phasendetektor, ein Niederfrequenzfilter und ein Regenerierungsteil angeschlossen sind, hinter dem ein Phasenschieber angeschlossen ist, der die Phase um 90° verschiebt und dessen Ausgang an den zweiten Eingang des Phasendetektors angeschlossen ist.

Das Wesentliche an der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Umstand, daß an die Multiplex-Signalquelle in Serie zwei Niederfrequenzbandfilter angeschlossen sind, von denen die Niederfrequenzcharakteristik des ersten Niederfrequenzbandfilters analog mit der Charakteristik des an die Multiplex-Signalquell· gesohalteten Bandfilters verläuft, wobei die Niederfrequenzcharakteristik des zweiten Niederfrequenzbandfilters mit der Charakteristik des Niederfrequenzfiltere identisch ist, der an den Ausgang des Phasendetektors angeschlossen ist, wobei das zweite '"..ederfrr ν'β¹¹^⁰¹¹«¹^¹*⁶⁷ a.n einen Eingang eines Balanzdemodulators ai eechloaaen - .,an dessen zweiten Eingang der

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original

Ausgang des zweiten Niederfrequenzbandfilters angeschlossen ist, wobei an den Ausgang des Balanzdemodulators ein Indikator angeschlossen ist»

Der Balanzdemodulator enthält einen Inverter, an dessen Ausgang der Ausgang der zwei in Serie geschalteten Niederfrequenzbandfilter angeschlossen ist, wobei der Ausgang dieser In-Serie Kombination mit den Eingängen der zweiten Addierstufe verbunden ist, an deren zweiten Eingang der Ausgang des Niederfrequenzfilters angeschlossen ist, das sich hinter dem Phasendetektor befindet.

Ausserdem ist es auch möglich, daß an den Inverter der Ausgang des Niederfrequenzfilters angeschlossen ist, welches mit dem Phasendetektor verbunden ist, wobei der Ausgang der in Serie Kombination der zwei Niederfrequenzbandfilter an den zweiten Eingang der zweiten Addierstufe angeschlossen ist. Jeder der Ausgänge der zwei Addierstufen kann über einen selbständigen Gleichrichter an einen Zeigerindikator angeschlossen werden, der in Abhängigkeit von der Phasenabweichung entweder einen negativen oder einen positiven Ausschlag, je nach dem Sinn der Abweichung, aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Gegenüberstellung der in der Zeichnung schematisch dargestellten Schaltungsanordnungen näher erläutert. Es zeigern

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Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones,

Fig· 3 bis 5 verschiedene Ausführungen eines Balanzdemodulators, der in Zusammenhang mit dieser Erfindung anwendbar ist.

Sie erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist im Blockdiagramm in der Fig. 2 dargestellt, wobei sie von der Schaltung der Fig· 1 ausgeht· Dem Phasendetektor 3 werden durch daa Bandfilter 2 die beiden Seitenbänder des HiIfstragers gleichzeitig mit dem im Regenerierungsteil 10 regenerierten und im Phasenglied 9 um 90 verschobenen Hilfsträger zugeführt. An den Ausgang des Phasendetektors 3 ist das Niederfrequenzfilter 4 abgeschlossen. An die Multiplex-Signalquelle 1 sind nun auch die zwei in Serie geschalteten Niederfrequenzbandfilter 12 und 13 angeschlossen, wobei es gilt, daß die Frequenzcharakteristiken des ersten Niederfrequenzbandfilters mit der Charakteristik des Bandfilters 2 analog sind und auch die Frequenzcharakteristik des zweiten Niederfrequenzbandfilters 13 mit der Charakteristik des Niederfrequenzfilters 4 übereinstimmen muß, welches an den Phasendetektor 3 angeschlossen ist. Der Ausgang der Serienschaltung der zwei Niederfrequenzbandfilter ist an einen Eingang des Balanzdemodulators 11 angeschlossen, wobei der zweite Eingang dieses Balanzdemodulators 11 mit dem Ausgang des Niederfrequenzfilters 4 verbunden ist, welches an den Phasendetektor 3 angeschlossen ist. An den Ausgang des Balanzdemodulators 11 ist der Indikator 5 angeschlossen.

In FLg. 3 ist der Balancemodulator 11 gestrichelt dargestellt. Daa Signal aua iler Seriunschaltuntf ⁽ler beiden N Lederf requenzbandfiUer U, I; //ircL aa einen Ftivrsrtftr Ib <;eLei.tel, der an aeint·:-; vusyin.: -.\ , .u.uc *■ r ι i::h« ;ίί,;ηαΐ3 1 ι η t'n rt. ^u den l'-'

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symmetrischen Signalen wird dann in den an den Inverter 16 angeschlossenen Addierstufen 14 und 15 das Signal aus dem Phasendetektor 3 addiert. Hinter jeder Addierstufe folgt ein Gleichrichter 17»18, wobei hier die beiden Gleichrichter gleich polarisiert sind und an den Ausgang der Gleichrichter 17»18 ein Indikator angeschlossen ist.

Durch die Niederfrequenzbandfilter 12 und 13 wird aus dem Multiplex-Signal das Summen-Stereosignal getrennt. Dadurch, daß die Niederfrequenzbandfilter-Charakteristiken mit den Filtern 2 und 4 einerseits identisch und andererseits analog sind, hat das Summenstereosignal die gleiche Phasenlage wie das Signal hinter dem Niederfrequenzfilter 4· Das Summen-Stereosignal stellt also ein Referenzsignal in einem ausgewogenen Demodulator dar. Falls das Signal aus dem Phasendetektor 3 nicht vorhanden ist, d.h_o falls die Phasenabweichung des Pilot-Tones einen Nullwert hat, gelangt an die Gleichrichter 17 und 18 nur das Summensignal. Dadurch, daß die beiden Gleichrichter 17 und 18 in gleicher Weise polarisiert sind, erscheint hinter ihnen eine Gleichspannung gleicher Polarität und es kommt nicht zu einem Ausschlag des Zeigers am Indikator 5·

Falls jedoch ein Signal aus dem Phasendetektor 3 vorhanden ist, was im Falle einer Phasenabweichung zustandekommt, dann wird dieses Signal zu dem Summensignal in den Addierstufen 14 und 15 addiert. Die finale Ausgangsspannung hängt von der aus dem Phasendetektor 3 kommenden Signalpolarität ab. Falls diese Spannung mit dem Summensignal in Phase ist, dann steigt der Pegel hinter der Addierstufe I4 und sinkt hinter der Addierstufe 15» so daß der Ausschlag des Zeigers am Indikator 5 in positiven Sinn erfolgt. Falls das Signal aus dem Phasendetektor

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3 um 180° verschoben ist, dann sinkt der Pegel hinter der Addierstufe I4, steigt jedoch hinter der Addierstufe 15 und der Ausschlag des Zeigers am Indikator 5 erfolgt im negativen Sinn. Die Gleichrichter 17 und 18 können auch verschieden polarisiert werden, jedoch führen ihre Ausgänge dann gemeinsam zu einer Klemme des Indikators 5» wobei die zweite Klemme des Indikators 5 geerdet ist. Diese beschriebene Schaltungsanordnung ist in der Fig. 5 dargestellt.

Der Balanzdemodulator kann auch derart geschaltet sein, daß das aus dem Phasendetektor 3 herausgeführte Signal dem Inverter 16 zugeleitet wird und das Summensignal dann direkt an die Addierstufen 14 und 15 geführt wird, wie es in der Fig· 4 dargestellt ist.

Der Zweck der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung beruht also in der Bildung eines Signale, dessen Polarität eine eindeutige Information über den Sinn der Phasenabweichung liefert und dessen Größe der Größe der Phasenabweichung proportional ist.

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Claims

Patentansprüche ι

'11 Schaltungsanordnung zum Bestimmen des Sinnes der Phasenabweichung des Pilot-Tones im Stereo-Rundfunk, in der an der Empfangsseite an die Multiplex-Signalquelle in Serie ein Bandfilter, ein Phasendetelctor, ein Niederfrequenzfilter und ein Regenerierungsteil angeschlossen sind, hinter dem ein Phasenschieber angeschlossen ist, der die Phase um 90 verschiebt und dessen Ausgang an den zweiten Eingang des Phasendetektors angeschlossen ist» dadurch gekennzeichnet,

daß an die Multiplex-Signalquelle (1) zwei Niederfrequenzbandfilter (12,13) angeschlossen sind, von denen die Niederfrequenzcharakteristik des ersten Niederfrequenzbandfilters (12) analog mit den Frequenzcharakteristiken des Bandfilters (2) verläuft und die Frequenzcharakteristik des zweiten Niederfrequenzbandfilters (13) identisch mit der Frequenzehrakteristik des Niederfrequenzfiltere (4) ist, dessen Ausgang an einen Eingang des Balanzdemodulators (11) angeschlossen ist» an dessen zweiten Eingang der Ausgang des Niederfrequenzfilters (4) angeschlossen ist» der sieh hinter dem Phasendetektor (3) befindet» wobei an den Ausgang des Balanzdemodulators ein Indikator (5) angeschlossen ist·

2· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet»

daß der Balanzdemodulator (11) einen Inverter (16) enthält» an dessen Ausgang der Ausgang der Serienschaltung der beiden Niederfrequenzbandfilter (12,13) angeschlossen ist und daß die Ausgänge des Inverter· (16) mit den Eingängen der beiden Addierstufen (14,15) verbunden sind, wobei an den

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zweiten Eingang der ersten Addierstufe (14) der Ausgang des hinter dem Phasendetektor (5) geschalteten Niederfrequenzfiltere (4) angeschlossen ist.

3· Schaltungeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Balanzdemodulator (11) einen Inverter (16) enthält, an dessen Eingang der Ausgang des Niederfrequenzfiltere (4) angeschlossen ist, der hinter dem Phasendetektor (3) geschaltet ist, wobei der Ausgang der Serienkombination der zwei Niederfrequenzbandfilter (12,13) an die zweiten Eingänge der beiden Addierstufen (14»15) angeschlossen ist.

4· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Ausgänge der Addierstufen (14,15) über «inen Gleichrichter (17,1 θ) gleicher Polarität an einem Indikator (5) angeschlossen ist.

5» Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet,

daß an den Ausgang jeder der beiden Addierstufen (14,15) ein Gleichrichter angeschlossen ist, wobei die Polarität der beiden Gleichrichter (17,18) unterschiedlich ist und zwischen ihren miteinander verbundenen Ausgängen ein Indikator (5) angeschloseen ist, dessen zweite Klemme mit der Erde verbunden ist·

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