DE2007231A1 - Schaltungsanordnung zur Demodulation frequenzmodulierter Signale insbesondere bei der Faksimile-Datenübertragung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann, 2007231

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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Schaltungsanordnung zur Demodulation frequenzmodulierter Signale insbesondere bei der Faksimile-Datenübertragung

In der Faksimile-Technik werden zu übertragende Schriftstükke an einer Sendestelle abgetastet und die daraus erhaltenen Informationen in eine elektrische Signalfolge umgewandelt. Diese Videosignale werden dann dem Eingang eines Übertragungskanals zugeführt, der einen Sender mit einem Empfänger verbindet. An der Empfangssteile dienen die Videosignale zur selektiven Steuerung eines Schreibers, der ein Faksimile des so übermittelten Schriftstückes herstellt.

eine derartige Datenübertragung wird oft die Frequenzmodulation angewendet, bei der den Informationen für jeden Datenzustand eine bestimmte Trägerfrequenz zugeordnet wird. Dies bedeutet, daß beispielsweise für die Informationen "Zeichen" und "kein Zeichen" die jeweilige Frequenz für eine zur zuverlässigen Auswertung ausreichende Zeit übertragen wird. Enthalten die Informationen zwischen diesen beiden Werten, die dem schwarzen und dem weißen Zustand entsprechen, auch Grautöne, so wird das frequenzmodulierte Signal in einen Bereich zwischen zwei Grenzfrequenzen übertragen, deren Zwisohenwerte direkt den ausgewerteten und zu übertragenden Graupegel angeben*

Die Übertragung der frequenzmodulierten oder frequenzumgeta-

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steten Signale kann über einen der bekannten Übertragungskanäle erfolgen, beispielsweise über das Fernsprechnetz, eine Mikrowellenstreoke, eine direkte Drahtverbindung usw. An der Empfangsstelle werden die frequenzmodulierten Signale demoduliert und zur Wiederherstellung der Originalinformation ausgewertet.

Ein bekanntes Verfahren zur Frequenzdemodulation arbeitet mit frequenzselektiven Filtern, die auf die jeweils übertragene Frequenz abgestimmt werden. Dabei sind jedoch kostspielige hochselektive Filter erforderlich, die den Nachteil einer relativ langen Anschwingzeit aufweisen. Ferner sind derartige frequenzselektive Filter weniger wirksam, wenn die übertragenen Daten in einem durch eine obere und eine untere Grenzfrequenz bestimmten Bereich liegen. Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Frequenzdemodulation arbeitet mit dem Ratiodetektor oder Diskriminator.

Es ist ferner bekannt, die Nulldurchgänge des langzeitigen Mittelwertes der frequenzmodulierten Signale auszuwerten. Dabei können entsprechende Signale erzeugt werden, die einem Integrator zugeführt werden, der den langzeitigen Mittelwert der Impulse auswertet. Dieses mittlere Signal stellt die aus dem Eingangssignal enthaltene Dateninformation dar·

Ein frequenzmoduliertes Signal wird zwar ohne Amplitudenmodulation übertragen, jedoch werden durch Eigenschaften des tlbertragungskanals, Rauschen und andere veränderliche Vorgänge bei der Übertragung gewisse Amplituden- und Phasenänderungen in das übertragene frequenzmodulierte Signal eingeführt· Um die übertragenen Daten möglichst genau wieder herzustellen, müssen derartige Amplituden- und Phasenänderungen auegeglichen werden, damit die Auswerteschaltungen nur die Frequenzänderungen des ankommenden Signals auswerten. Sind die Phasen- und

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Amplituden- oder andere Verzerrungen wirksam bei dem ankommenden frequenzmodulierten Signal ausgeglichen, so müssen die in diesem Signal enthaltenen Daten möglichst genau ausgewertet werden, um sie in ihrer ursprünglichen Form wieder herzustellen«

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gegenüber bekannten Anordnungen verbesserte Schaltungsanordnung zur Frequenzdemodulation zu schaffen, die eine verzerrungsfreie und originalgetreue Wiederherstellung der empfangenen Daten gestattet·

Eine Schaltungsanordnung zur Demodulation frequenzmodulierter Signale insbesondere bei der Faksimile-Datenübertragung ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein Vorverstärker für die frequenzmodulierten Signale, ein Phasen- und Amplitudenentzerrer, ein symmetrisch wirkender Amplitudenbegrenzer, ein Nulldurchgangdetektor zur Erzeugung kurzer Rechteckimpule3 aus der positiven und negativen Flanken der ihm zugeführten Signale, eine Schaltung zur Erzeugung von Impulsen fester Länge aus den kurzen Rechteckimpulsen mit jeweils erneutem Schaltzyklus bei Auftreten eines kurzen Rechteokimpulses während einee erzeugten Impulses fester Länge und eine Filteranordnung zur Darstellung des demodulierten Signals als momentanes Mittelwertsignal der Impulse fester Länge miteinander in Reihe geschaltet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig,1 ein Blockschaltbild einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Frequenzdemodulatorschaltung,

Fig·2 die sohaltungsmäßige Ausführung eines Teils der in Fig.1 gezeigten Blocksohaltung und

Fig·3 die Bchaltungsmäßige Ausführung des anderen Teils der in Fig»1 gezeigten Blookschaltung.

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In Fig.1 ist die Blockechaltung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Frequenzdemodulatorschaltung dargestellt. An ihrem Eingang empfängt sie die ankommenden Daten von einem Übertragungskanal bekannter Art· Dieser kann eine Fernsprechleitung, eine Mikrowellenstrecke, eine direkte Drahtverbindung uswe sein. Zur Ankopplung des Demodulators an den Übertragungskanal kann jede geeignete Anpassungsschaltung verwendet werden, sie hat mit der Erfindung keinen unmittelbaren Zusammenhang. Die ankommenden Daten werden einem Vorverstärker 10 zugeführt, der eine Verstärkung innerhalb des vorgegebenen Frequenzbandes auf einen bestimmten Betriebspegel bewirkt. Vom Vorverstärker 10 gelangen die Signale dann zu einem Phasenentzerrer 12. Dieser kompensiert die Phasenverzerrungen und Verzögerungen, die das ankommende Signal infolge der Eigenschaften des Übertragungskanals aufweist. Vom Phasenentzerrer 12 gelangen die Signale dann zu einem Amplitudenentzerrer, der die Amplitudendämpfungen kompensiert, die gleichfalls durch den Übertragungskanal verursacht werden» Ein Begrenzer 16 empfängt die entzerrten Signale und dient zur Verstärkung und Begrenzung auf einen vorbestimmten Amplitudenwert. Am Ausgang des Begrenzers 16 ergibt sich deshalb ein Signal, dessen Frequenz mit der des Eingangssignals übereinstimmt, dessen Amplitude jedoch einen rechteckförmigen Verlauf hat. Vom Begrenzer 16 werden die Reohtecksignale dem Verstärker 18 zugeführt, der die Amplitude auf einen Wert bringt, welcher für die nachfolgende weitere Auswertung ausreicht.

Ein Differenzierer 20 empfängt die verstärkten und begrenzten Signale und erzeugt für jede Rechteokflanke jeweils einen Impuls. Diese Impulse gelangen dann zu einem Nulldurchgang-Detektor, der einen positiven schmalen Impuls entsprechend jedem Signal des Differenzieren 20 erzeugt. Diese schmalen Impulse werden einer monostabilen Kippschaltung oder einem Schmitt-Trigger 24 zugeführt, der Signale konstanter Breite entsprechend den Nulldurchgängen erzeugt. Dieser Signalverlauf aus Signalen konstanter Breite wird einem Tiefpaßfilter 26

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zugeführt, das eine Integration bewirkt. Da die dem Vorverstärker 10 zugeführten Signale frequenzmoduliert sind, kann das Tiefpaßfilter 26 die Informationsänderungen im Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 24 feststellen, wodurch sich eine Wiederherstellung der Videoinformationen, wie sie dem Übertragungskanal zugeführt wurden, ergibt. Dieses wiederhergestellte Videosignal kann zur Steuerung eines Schreibers verwendet werden, der ein Faksimile des übertragenen Schriftstücks herstellt.

An den Ausgang des Tiefpaßfilters 26 ist ein weiteres Tiefpaßfilter 28 angeschlossen, das Phasensignale erzeugt, die von einem Sender mitübertragen werden können, um den Schreiber an der Empfangsstelle zu synchronisieren_β Hat beispielsweise der Sender eine bestimmte Zeit vor der Übertragung der Videoinformationen einen Weißimpuls am Anfang oder Ende einer jeden Abtastzeile übertragen, so kann das Tiefpaßfilter 28 oder eine andere Phasenauswerteschaltung die Unterbrechung der Schwarzinformationen durch einen solchen Weißimpuls zu dem bestimmten Zeitpunkt auswerten, wodurch eine genaue Phasensteuerung des Empfängers mit dem Sender möglioh ist.

An das Tiefpaßfilter 28 ist ein Trägersignaldetektor 30 mit Zeitgebereigensohaften angeschlossen, der vor Empfang von Videoinformationen das Trägerfrequenzsignal feststellt und das Fehlen dieses Signals während der Übertragung von Videoinformationen auswertet. Tritt dieser letztere Fall zu einem beliebigen Zeitpunkt ein, so wird dem Schmitt-Trigger 24 ein Sperrsignal zugeführt, so daß an den Sohrelber keine fehlerhaften Videoinformationen geliefert werden können·

In Fig·2 und 3 ist die schaltungsmäßige Ausführung der in Fig.1 gezeigten Blookeohaltung dargestellt· Sie Signale liegen im dargestellten Aueführungsbeiepiel bei 1500 Hz für weisee Information und bei 2475 Hz für sohwarze Information· Sig-

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nale zwischen diesen beiden Grenzfrequenzen entsprechen verschiedenen Grautönen zwischen weiß und schwarz. Es werden auch bestimmte Überwachungssignale verwendet, beispielsweise eine zur Phasensteuerung verwendete Schwarz-Weiß-Frequenz von 1500 Hz, die ausführlicher im Zusammenhang mit Mg·3 beschrieben wird. Ein weiteres Überwachungssignal ist ein Stopton von 1100 Ha, der vom Sender an den Empfänger übertragen wird, um ihm anzuzeigen, daß infolge eines Fehlers am Sender der Empfangsbetrieb unterbrochen werden muß.

Da die vorstehend genannten Frequenzen und deren Seitenbänder zwischen 700 und 2700 Hz liegen, können Frequenzen unter und über diesen Grenzwerten gedämpft werden. Die am Dateneingang in Fig.2 ankommenden Signale werden direkt den Kondensatoren 01 und C2 zugeführt. Der Kondensator 01 dient zur Ableitung bzw. Dämpfung der Frequenzen über 2700 Hz. Der Kondensator 02 wirkt auch als Eingangsfilter für Frequenzen von ca. 700 Hz und darunter. Die Signale werden dann dem Transistor Q1 zugeführt, dem die Widerstände R2, R3 und R4 sowie der Kondensator 03 zugeordnet sind. Die Widerstände R2 und R3 dienen zur Kopplung des Transistors Q1 mit der positiven Spannungsquelle +V. Der Kondensator 03 dient zur Ausfilterung von Weohselstromsignalen, die an der Betriebsspannung +V erscheinen könneno Nach Verstärkung mit dem Transistor Q1 gelangen die Signale zur Basis des Transistors Q2, der über den Widerstand R5 an die Gleiohspannung und über den Widerstand R7 an Erde gelegt ist· Der Kondensator 05 zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors Q2 dient zur weiteren Ausfilterung der Signale über 2700 Hz, die diesen Punkt der Schaltung noch erreioht haben könnten. Ein Rüokkopplungsnetzwerk aus den Widerständen R1 und R6 sowie dem Kondensator 04 verbindet den Emitter des Transistors Q2 mit der Basis des Traneistore Q1. Der Kondensator 04 leitet alle Signale nach Erde ab, die über 700 Hz liegen. In dem für den Betrieb dieser Schaltung wiohtigen Bereich ist das über diese Rückkopplung der Basis des Transistors Q1 zugeführte Signal ein GIeiohspannungssignal· Die

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Rückkopplung dient ferner zur Dämpfung aller Signale, die im Eingangssignal unter ca. 500 Ms 700 Hz liegen können, gleichzeitig liefert sie die Vorspannung zur richtigen Betriebsweise der Schaltung.

Die nun verstärkten Ausgangssignale des Transistors Q2 werden den Entzerrerschaltungen zugeführt, die in beschriebener Weise zum Ausgleich von Phasen- und Amplitudenverzerrungen dienen, welche durch den Übertragungskanal erzeugt sein können. Das am Kollektor des Transistors Q2 erscheinende Signal wird über den Koppelkondensator G6 und den Filterkondensator»C7 der ersten Entzerrerschaltung zugeführt, die wegen des Vorhandenseins eines Transistors ein aktiver Phasenentzerrer ist.

Die Phasenentzerrerschaltung besteht aus dem Transistor Q3, und den Widerständen R8, R9, R10, R11 und R12, den Kondensatoren 08 und Cy und der Filterspule L1· Die über die Widerstände R8, R10 und R9, R11 zugeführte positive und negative Spannung legt nun das Signal in den Bereich zwischen den Spannungswerten -V und +V im Gegensatz zum Bereich zwischen den Werten +V und Erde bei den Transistoren Q1 und Q2. Der Transistor Q4 bildet mit den Widerständen R13, RH und R15, dem Kondensator 010 und der Spule L2 eine weitere Phasenentzerrer·- stufe. Die hinsichtlich der Phase entzerrten Signale werden dem Transistor Q5 zugeführt, der mit den Widerständen R16 und R17, dem Kondensator 011 und der Spule L3 einen Amplitudenentzerrer für die hinsichtlich der Phase bereits entzerrten Signale darstellt· Das Ausgangssignal des Amplitudenentzerrers wird am Verbindungspunkt der Widerstände R16 und R17 abgenommen, wo die Signale nun eine im wesentlichen gleichbleibende Amplitude und eine entzerrte Phase haben, wobei diese Werte natürlich vom Pegel der ankommenden Eingangssignale abhängeno

Die Signale werden dann der aus den Transistoren Q6 und Q7 gebildeten Begrenzerschaltung zugeführt. Vorher werden sie

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über den Widerstand R18 und den Kondensator 012 geführt, um Grleiohspannungskomponenten zu entfernen. Die Dioden D1 und D2 dienen als Begrenzer für hohe Pegelwerte, wenn das zugeführte Signal über einem vorbestimmten Pegelwert liegt, was beispielsweise bei einem kurzen oder verlustarmen Übertragungskanal der Fall sein kann. Der Kondensator 013 dient zur Entkopplung der Gleichspannung der Transistoren Q6 und Q7 von den Dioden D1 und D2_O Das der Basis des Transistors Q6 als erster Begrenzerstufe zugeführte Signal kann beispielsweise im Bereich zwischen 5 Volt und 50 Millivolt von Spitze zu Spitze liegen. Dieses Signal ist das hinsichtlich Phase und Amplitude entzerrte empfangene Videosignal. Der Transistor Q6 ist über den Widerstand R20 mit der positiven Spannung +V und über den Widerstand R19 mit Erde verbunden. Die Dioden D3 und D4 bilden zusammen mit den Kondensatoren C14 und 015 einen Diodenbegrenzer für den Transistor Q7. Durch sorgfältige Auswahl der Widerstände R21, R22 und R23 ist die Betriebsspannung am Kollektor des Transistors Q7 so eingestellt, daß unabhängig von der Eingangsspannung an der Basis des Transistors Q6 die Ausgangsspannung sich um den Arbeitspunkt herum zwisohen einem positiven Viert von 0,6 Volt und einem negativen Wert von 0,6 Volt ändert und somit ein Wert von 1,2 Volt von Spitze zu Spitze hat. Während die Begrenzersohaltung das Signal an der Basis des Transistors Q6 verstärkt, werden die Dioden D3 und D4 leitend und verhindern eine weitere Verstärkung über einen vorbestimmten Spannungewert hinaus, der beispielsweise als bei plus oder minus 0,6 Volt liegend genannt wurde·

Wie aus Fig.2 hervorgeht, wird für das positive und das negative Signal eine Amplitudenbegrenzung an den Dioden D3 und D4 erzeugt. Eine derartige Begrenzung wird auoh als symmetrische Begrenzung bezeichnet· Ee sei bemerkt) daß die Wirkung einer niohtsymmetrisohen Begrenzung darin besteht, daß eine Komponente des Trägersignals im Videoausgangssignal ereoheint. Dadurch wird bei einem Ratiodetektor ale Demodulator kein

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Problem erzeugt, da die Trägersignalkomponente leicht durch Filter abgetrennt werden kann, wenn sie einige Oktaven über der Zwisohenfrequenz liegt. Für Faksimile-Zweoke liegt diese Komponente jedoch kurz über dem Videoband, so daß ihre Ausfilterung schwierig und kostspielig wäre. Aus diesem Grunde wird dafür Sorge getragen, daß eine Begrenzung nur an den Dioden D3 und D4 stattfindet·

Das Signal mit einem Spannungswert von 1,2 Volt von Spitze zu Spitze.wird nun dem Kondensator 017 zugeführt, der als Koppelkondensator eine Abtrennung der Gleichspannungskomponente zwischen den hier beschriebenen Schaltungsteilen bewirkt. Die Widerstände R24 und R25 liegen an der positiven Spannung +V bzw· der negativen Spannung -V und sind an die Basis des Transistors Q8 gelegt· Die Widerstände R26 und R27 sind gleichfalls mit diesen Spannungen verbunden und führen sie an den als Verstärker arbeitenden Transistor Q8, der die Signale, die nun einen reohteckförmig begrenzten Verlauf haben, auf einen Spannungswert von 15 Volt von Spitze zu Spitze verstärkt.

Die ankommenden Signale sind nun verstärkt, entzerrt und begrenzt· Ihre Frequenzen sind, mit Ausnahme der beschriebenen Einwirkungen, geblieben· Die in den Signalen enthaltenen Informationen müssen nun ausgewertet werden, um die originale Videoinformation wieder herzustellen. Das Ausgangssignal des Transistors Q8 wird zu diesem Zweck dem Kondensator 018 und den Widerständen R28 und R29 der in Pig·3 gezeigten Schaltung zugeführt· Diese Schaltelemente wirken als Differenzierer für das am Ausgang des Transistors Q8 erscheinende Reohteokaignal· Bei jeder positiv und negativ verlaufenden Flanke des Reohteoksignals erzeugt der Differenzierer einen positiven bzw· negativen Nadelimpule. Das empfangene Eingangssignal ist nun für jeden Schnittpunkt dee sinusförmigen Verlaufe mit der langzeitigen Nullapannungeachse in positive und negative Spannungsimpulse

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zerlegt. Diese Impulse können in dieser Form noch nicht genutzt werden, sie müssen in ein Signal umgewandelt werden, das die ursprüngliche Videoinformation darstellt.

Der Transistor Q9 ist an den Ausgang des Differenzierers angeschlossen und wird bei Auftreten eines negativen Nadelimpulses an seiner Basis leitend, wodurch ein Strom von Erde über die Diode D5 fließt. Hierbei wird ein schmaler Impuls am Kollektor des Transistors Q9 erzeugt, der über den Widerstand R30 mit der negativen Spannung -V verbunden ist. Die Diode D5 verursacht an sich selbst einen Spannungsabfall, wodurch jegliches Rauschen, das zusammen mit den negativen Nadelimpulsen auftreten kann, beseitigt wird« Mit dem Widerstand R30 ist ein Widerstand R30a verbunden, der zusammen mit dem Widerstand R31 an der Basis des Transistors QiOa liegt. Dieser arbeitet als Inverter und erzeugt negative schmale Impulse.

Die positiven Nadelimpulse werden der Basis des Transistors Q10 zugeführt, wodurch dieser leitend wird und ein Strom von der positiven Spannungsquelle +V über den Widerstand R33 und die Diode D6 nach Erde fließt. Diese negativen Impulse werden dann gegenüber der Nullspannungsachse verschoben, wozu die Widerstände R34 und R35 und die negative Spannungsquelle -V dienen. Die Ausgangssignale der Transistoren Q10 und Q1Oa werden über die Widerstände R36 und R37 der Basis des Transistors Qi1 zugeführt. Mit jedem Impuls der Transistoren Q1O und QIOa wird der Transistor Q11 leitend. Der Kondensator C19, der von der negativen Spannungequelle -V über die Widerstände R38 und R39 aufgeladen wurde, wird dann entladen. Wenn der Transietor Q11 am Ende des jeweiligen negativen Impulses von z.B. 10 Mikroeekunden Dauer wieder gesperrt wird, kann sich der Kondensator 019 über die Widerstände R38 und R39 auf die negative Spannung -V aufladen·

Die Transistoren Q12 und Q13 bilden mit den Widerständen R41,

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E42, R43, R44 und R45 einen Schmitt-Trigger. Diese Schaltung ist eine monostabile Kippschaltung ohne Erholungszeit. Die Spannung am Kollektor des Transistors Q12 erreicht immer dann einen vorbestimmten Wert, wenn der Kondensator C19 entladen wird. Sie bleibt auf diesem Wert, bis der Kondensator C19 sich wieder auf den Triggerpunkt des Schmitt-Triggers auflädt. An diesem Punkt geht das Potential am Kollektor des Transistors Q13 auf den Wert der negativen Spannungsquelle -V über. Wie bereits beschrieben, ist der Schmitt-Trigger eine monostabile Kippschaltung ohne Erholungszeit, da kein ihm zugeführter Impuls während seiner Zykluszeit verloren geht«. Bei normalen monostabilen Kippschaltungen hat jeder Triggerimpuls, der während des Ausgangsimpulses oder für eine bestimmte Zeit danach, die als Erholungszeit bezeichnet wird, auftritt, keine Auswirkung, und die in ihm enthaltene Information geht verloren. Bei der Faksimile-Technik kann durch den Verlust einiger solcher Impulse eine Verzerrung auftreten« Der hier verwendete monostabile Schmitt-Trigger hat keine Erholungszeit und kann auch während des Ausgangsimpulses erneut getriggert werden» Daraus ergeben sich zwei Vorteile. Es gehen keine Impulse verloren, obwohl ein gewisser Fehler durch Überlappungen auftreten kanno Eine erneute Triggerung während eines Ausgangsimpulses bewirkt nämlich den Verlust des Reststücks dieses Impulses· Daher wird das Signal bei ansteigender Überlappung allmählich verschlechtert· Da die Erholungszeit kein Problem verursacht, kann ein viel längerer Impuls verwendet werden, wodurch die Um-•etzungsverstärkung des Demodulators erhöht wird·

Vom Kollektor des Transistors Q13 werden die R_eohtecksignale dtr Basis des Transistors Q14 zugeführt. Der Kollektor des Transistors Q14 ändert sein Potential entsprechend diesen Signalen zwischen -V und +V. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das der Summe der Absolutwerte der negativen und positiven Betriebespannungswerte entspricht und beispielsweise 28 Volt von

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Spitze zu Spitze beträgt ο Dieser Signalpegel kann zur Wiederherstellung der Originaldaten nun integriert werden·

Das Ausgangssignal des Transistors QH wird den Basen der Transistoren Q16 und Q17 zugeführt, die als eine komplementäre Emitterfolgerschaltung arbeiten. Positive Impulse öffnen den Transistor Q17» während negative Impulse den Transistor Q16 öffnen. Diese Transistoren bewirken entsprechend einen Stromfluß von der jeweiligen Betriebsspannungsquelle über die Widerstände R48 und R49 in ein Tiefpaßfilter. Dieses besteht aus vier Stufen mit den Widerständen R50, R51, R52 und R53 sowie den Kondensatoren C2O, C21, C22 und 023. Das Ausgangssignal der vierten Stufe wird dem Transistor Q18 zugeführt, der als Emitterfolger geschaltet ist und über den Widerstand R54 an der positiven Spannung +V liegt. Das Ausgangssignal am Videosignal-Ausgang ist ein Basisbandsignal mit veränderlicher Spannung, das den Originaldaten bzw. der am Sender auftretenden Videoinformation entspricht. Das Ausgangssignal kann beispielsweise zwischen Spannungswerten von O und 7 Volt variieren, wobei zwischen diesen der weißen und schwarzen Information entsprechenden Werten Grauwerte liegen können.

Das Ausgangssignal wird ferner über den Widerstand R55 einem Phasendetektor und einem Trägersignaldetektor zugeführt. Der Widerstand R56 und der Kondensator C24 bewirken eine zusätzliche Filterung, um ein schärferes Signal für Phaeeneteuerungen zu erzeugen. Der Phasenausgang am Transistor Q22 liefert Phasenimpulse für eine nachgeordnete, nioht dargestellte Phaeensteuerschaltung, die den Empfänger mit dem Sender synchronisiert. Über das aus dem Wideretand R57 und dem Kondensator 024 gebildete Filter ist der Widerstand R55 ferner mit dem Eingang eines Trägersignaldetektors verbunden, der aus den Transistoren Q19, Q20 und Q21 gebildet ist. Der Transistor Q19 dient als Schalter zur Auswertung eines Signalabfalls unter einen vorbestimmten Spannungewert. Die Widerstände R59 und

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R6O bilden einen Spannungsteiler zur Erzeugung eines vorbestimmten Spannungswertes am Emitter des Transistors Q19· Während des normalen Betriebes ist der Transistor Q19 gesperrt. An ihn ist der Transistor Q20 über den Widerstand R58 angeschlossen· Der Transistor Q20 ist gleichfalls gesperrt, und der Kondensator 025 lädt sioh über die Widerstände R61 und R63 auf einen vorbestimmten Wert auf, der durch die Widerstände R61, R63 und R64 bestimmt ist· Dieser Zustand bewirkt eine Öffnung des Transistors Q21, der wiederum das Trägersignal mit Erdpotential erzeugt. Fällt das ankommende Signal unter einen vorbestimmten Frequenzwert von beispielsweise 1400 Hz ab, so wird der Transistor Q19 leitend, wodurch der Transistor Q20 geöffnet wird. Der Kondensator 025 entlädt sich dann Über den Widerstand R63 und den Transistor Q20 auf eine vorbestimmte Spannung, die durch die Widerstände R63 und R64 bestimmt ist. Dadurch wird der Transistor Q21 gesperrt, so daß das Trägersignal auf den Wert -V der Betriebsspannung abfällt·

Mit dem Transistor Q21 ist ein Schalttransistor Q15 verbunden, der bei gesperrtem Transistor Q21 geöffnet, bei leitendem Transistor Q21 gesperrt ist. Bei leitendem Transistor Q15 ist die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 019 durch den zusätzlichen Ladestrom über dem Widerstand R65 erhöht. Dadurch wird die Impulsbreite des monostabilen Schmitt-Triggers verringert, so daß das Videoausgangssignal zur positiven Seite hin verschoben wird. Diese Verschiebung 1st derart eingestellt, daß die Frequenz der ankommenden Signale einen Wert von 2200 Hz erreiohen muß, um die Spannung so negativ zu maohen, daß der Traneistor Q19 wieder gesperrt wird und die Schaltung 10 im Gegensatz zum beschriebenen in ihren anderen Zustand gelangt· Dar Trägersignal-Detektor bewirkt also «ine Einstellung der Impulserzeugung mit dem Schmitt-Trigger, so daß das Vorhandensein oder Fehlen der ankommenden Trägerfrequenz für eine FrUfseit von 3/4 Sekunde festgestellt werden kann, um das Fehlen oder das Erreiohen des Trägersignale auszuwerten·

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Es ist nur ein Potentiometer R39 für den Demodulator erforderlich, denn die Verstärkung muß innerhalb der nicht dargestellten Schreibvorrichtung nicht eingestellt werden. Das Potentiometer dient zur Einstellung des Gleichspannungspegels des Videoausgangssignals auf beispielsweise 0 Volt für ein Eingangssignal von 1500 Hz, das in beschriebener Weise der Weiß-Information entspricht·

Vorstehend wurde eine Schaltungsanordnung zur Frequenzdemodulation für über einen Ubertragungskanal empfangene Videoinformationen beschrieben· Dabei wurde die für die Faksimile-Technik geläufige Phasensteuerung, Trägersignalfeststellung usw» in Verbindung mit verschiedenen Spannungswerten und Datengrenzfrequenzen genannt. Dem Fachmann ist die Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung jedoch auch für andere Anwendungszwecke möglich.

Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, ist auf dieses jedoch nicht beschränkt. Ohne Abweichung vom Grundgedanken der Erfindung sind dem Fachmann zahlreiche weitere Ausführungsformen zur Anpassung an andere Anwendungsaufgaben möglich·

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   m,Schaltungsanordnung zur Demodulation frequenzmodulierter Signale insbesondere bei der Faksimile-Datenübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorverstärker (10) für die frequenzmodulierten Signale, ein Phasen- und Amplitudenentzerrer (12, 14), ein symmetrisch wirkender Amplitudenbegrenzer (16), ein Nulldurchgangdetektor (22) zur Erzeugung kurzer Rechteckimpulse aus den positiven und negativen Planken der ihm zugeführten Signale, eine Schaltung (24) zur Erzeugung von Impulsen fester Länge aus den kurzen Rechteckimpulsen mit jeweils erneutem Schaltzyklus bei Auftreten eines kurzen Rechteckimpulses während eines erzeugten Impulses fester Länge und eine PiIteranordnung (26) zur Darstellung des demodulierten Signals als momentanes Mittelwertsignal der Impulse fester Länge miteinander in Reihe geschaltet sinde

   2· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilteranordnung (26) ferner mit einem Phasendetektor (28) zur Erzeugung von Phasensignalen während bestimmter Zeitpunkte beim Betrieb des Demodulators und mit einem Trägersignaldetektor (30) zur Peststellung des Vorhandenseins des Trägersignals der frequenzmodulierten Signale und Steuerung der Schaltung (24) zur Erzeugung von Impulsen fester Länge bei Vorhandensein bzw₀ Fehlen des Trägersignals innerhalb eines kurzen vorbestimmten Zeitraums verbunden iste

   3· Schaltungsanordnung nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nulldurchgangdetektor (22) einen Differenzierer (20) für die amplitudenbegrenzten Signale zur Erzeugung positiver und negativer Nadelimpulse entsprechend den positiven und negativen Planken der amplitudenbegrenz-

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   ten Signale und einen dem Differenzierer (20) naohgeschalteten Generator für kurze Impulse entsprechend den Nadelimpulsen umfaßt.

   4· Schaltungsanordnung nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß der Generator einen ersten und einen zweiten Transistor (Q9, Q10) zur Ansteuerung durch die positiven und negativen Nadelimpulae und einen dem ersten Transistor (Q9) nachgeschalteten invertierenden Transistor (Q1Oa) umfaßt.

   5· Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (24) zur Erzeugung von Impulsen fester Länge ein Schmitt-Trigger ohne Erholungszeit isto

   6-r Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der symmetrisch wirkende Amplitudenbegrenzer (16) eine erste und eine zweite Diode (D3, D4) enthält, die eine Amplitudenbegrenzung der frequenzmodulierten Signale in Bezug auf die durch ihren langzeitigen Mittelwert bestimmte Achse bewirken und das Trägersignal aus nachfolgenden Schaltungen fernhalten.

   7· Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß der Vorverstärker (10) erste Schaltelemente (C2) zur Dämpfung von Signalen mit einer Frequenz unter einer ersten vorbestimmten Frequenz und zweite Schaltelemente (C1, 04, 05) zur Dämpfung von Signalen mit einer Frequenz über einer zweiten vorbestimmten Frequenz enthält, wobei die erste und die zweite vorbe8tiramte Frequenz die Grenzfrequenzen für das Frequenzband der frequenzmodulierten Signale sind·

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