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Demodulator für FM Multiplex-Signale.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Demodulator für einen FM Multiplex-Stereoempfänger,
Wenn das FM Multiplex-Stereoprogramm empfangen und demoduliert wird, ist es notwendig,
aus dem zusammengesetzten Signal ein Pilotsignal von 19 kHz auszuwählen. Der Grund
hierfür und die Art und Weise des Auswählens sind in vielen Patentveröffentlichungen
offenbart, so daß sie hier nicht im einzelnen erläutert werden.
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Bei bekannten Empfängern wurde das Pilot signal mittels eines Resonanzstromkreises
ausgewählt und verstärkt, der einen Induktor einer Spule verwendet. Jedoch erfordert
das Verfahren zur Einstellung der Spule derart, daß Resonanz bei einer Frequenz
von 19 kHz oder 38 kHz erhalten wird, sehr große Fachkenntnis.
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Die Erfindung ist im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile konzipiert
worden und sie bezweckt, einen Resonanzstromkreis durch Verwendung eines reziproken
Stromkreis ses oder eines Kreisstromkreises (gyrator) anstelle eines tatsächlichen
Induktors, um Demodulation hervorzurufen.
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Es ist daher ein Zweck der Erfindung, einen Demodulator
für
einen FM Multiplex-Rundfunkempfänger zu schafen, der keine Spule oder Induktor verwendet.
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Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Demodulator
der oben nannten Art zu schaffen, bei dem ein reziproker Stromkreis oder ein Gyrator
als Resonanzelement verwendet wird.
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Die Erfindung umfaßt einen Demodulator für einen FM Multiplex-Rundfunkempfänger,
bei dem ein reziproker Stromkreis oder Wechselwirkungsstromkreis oder ein Gyrator
verwendet wird, um Auswahl und Verstärkung des Pilotssgnals von 19 kllz oder 38
kHz hervorzurufen. Der reziproke Stromkreis oder Gyrator enthält keine Spule, sondern
er schafft seine induktive Eigenschaft dadurch, daß an seinen Ausgang ein Kondensator
geschaltet ist. Daher kann ein Demodulator gemäß der Erfindung in Form einer integrierten
Schaltung ausgeführt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines vier Anschlüsse aufweisenden Netzwerkes,
das dazu verwendet wird, die theoretische Grundlage der Erfindung zu erläutern.
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Fig. 2 ist ein Stromkreisdiagramm des Demodulators gemäß der Erfindung.
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Fig. 3 ist ein Stromkreisdiagramm eines Beispiels des reziproken
Stromkreises0 Bevor die dargestellte AusfflhrungÇtorm der Erfindung beschrieben
wird, wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die theoretische Grundlage der Erfindung
erläutert. Der reziproke Stromkreis oder Wechselwirkungsstromkreis kann durch ein
Netzwerk mit vier Anschlüssen dargestellt werden wie es in Fig. 1 wiedergegeben
ist, wenn die nachstehen4e Gleichung angewendet wird:
Aus der Gleichung 1 wird die folgende untere Matrix abgeleitet:
Dann wird |Y| = Y11Y22 - Y12Y21 gesetzt,und wenn eine Impedanz Z in den Stromkreis
als Last geschaltet ist, können die folgenden Gleichungen erhalten werden:
Wenn weiterhin
gesetzt wird, kann die Eingangsimpedanz Zin dargestellt werden Zin = Ac so däß
Wird angenommen, daß Y11 = Y22 = 0' Y12 x Y21 O, so wird erhalten:
worin
Wenn daher die Lastimpedanz Z ein Kondensator C ist, kann erhalten werden:
Wenn jwCK = jwL, so ist L = CK An Hand der vorstehenden Gleichungen ist bewiesen,
daß der reziproke Stromkreis induktive Eigenschaften hat, wenn ein Kondensator in
den Stromkreis als Last geschaltet wird.
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Die Erfindung ist auf der Grundlage der vorbeschriebenen Theorie konzipiert
worden, und sie wird nachstehend unter Bezugnahme auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Fig. 2 zeigt die gesamte Schaltung des FM Multiplex-Stereosignaldemodulators
gemäß der Erfindung, bei dem der reziproke Stromkreis verwendet wird. In der Zeichnung
ist mit IN ein Eingangsende für ein zusammengesetztes Signal bezeichnet. G1, a2
und G3 sind reziproke Stromkreise (ayratoren). D1 und D2 sind Dioden und bilden
einen Vervielrachungßstromkreis. SWC ist ein mit Transistoren bestückter
Schaltstromkreis.
L ist der Anschluß für das linke Signal, und R ist der Anschluß für das rechte Signal.
Tr stellt einen Transistor dar. VR1 ist ein variabler Widerstand und schafft Trennsteuerung
für Trenneinstellung des rechten und des linken Signales. VR2 ist auch ein variabler
Widerstand zum Einstellen der Balance zwischen dem linken und dem rechten Ausgang.
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Fig. 3 zeigt ein Beispiel des reziproken Stromkreises G1, G2 oder
G3, Da das Arbeiten der Demodulierschaltung für das FM Multiplex-Stereosignal bekannt
ist, wird es hier nicht im einzelnen beschrieben.
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Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 2 erläutert.
Gemäß Fig. 2 wird das an den Eingang IN angelegte zusammengesetzte Signal von dem
Transistor Tr1, dem reziproken Stromkreis G1 und dem Kondensator ClGl behandelt,
um das Pilotsignal von 19 kHz abzuleiten. Der reziproke Stromkreis muß, wenn er
für einen solchen Zweck verwendet wird, ein geerdeter Kreis sein. Demgemäß ist der
reziproke Stromkreis G1 parallel zu dem EmitterwiderStand des Transistors Trl geschaltet.
Wenn die Kombination aus reziprokem Stromkreis G1 und Kondensator C1G1 so arbeitet,
daß Resonanz bei 19 kHz erhalten wird, und wenn der Wert des Emitterwiderstandes
R3 des Transistors Trl im Vergleich zu dem des Kollektorwiderstands R5 genügend
groß gewählt ist, wird aus dem an die Basis des Transitors Trl angelegten zusammengesetzten
Signal nur das Pilotsignal von 19 kHz zur Kollektorseite gesendet. Das zusammengesetzte
Signal mit Ausnahme des Pilotsignales wird von der Emitterseite durch einen Gleicbstrom-Blockierungskondensator
C10 zum Schaltstromkreis SWC gesendet. Um in diesem Stromkreis nur das 19 kHz-Signal
auszuwählen, ist es ideal ausreichend, den Widerstandswert des Emitterwiderstands
R3 des Transistora Trl unendlich zu machen. Jedoch ist im Hinblick auf den Arbeitspunkt
diese Bedingung nicht ausreichend, so daß Doppelauswahl durch den reziproken Stromkreis
G2 bewirkt wird.
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Dieser reziproke Stromkreis G2 scheint, gesehen von der Eingangsseite,
eine Reihenresonanz zu schaffen, Jedoch wirkt er mit Bezug auf die an die Last C2G2
angelegte Spannung als Parallelresonanz und schafft eine Verstärkungsfunktion. Auf
diese Weise verstärkt der reziproke Stromkreis in ausgewählter Weise das Pilotsignal.
Dann wird das Pilot signal durch die Dioden D1 und D2 multipliziert, um zu einem
pulsierenden Signal von 38 kHæ zu werden, welches durch den reziproken Stromkreis
G3 und den Transistor Tr3, die eine Resonanz bei 38 kHz haben, ausgewählt und zum
Transistor Tr4 gesendet wird. Der reziproke Stromkreis G3 arbeitet in der gleichen
Weise wie der reziproke Stromkreis G1 mit der Ausnahme, daß der Erstere Resonanz
bei 38 kHz hat. Der Transistor Tr4 bildet einen Emitternachfolger, um in der Lage
zu sein, ein Signal zu dem Schaltstromkreis mit geringer Impedanz zu senden. Am
Schaltstromkreis wird das zusammengesetzte Signal mittels des Pilotsignals demoduliert.
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Fig. 3 zeigt ein Beispiel des vorgenannten reziproken Stromkreises,
und identische Stromkreise können für die reziproken Stromkreise G1, G2 und G3 gemäß
Fig. 2 verwendet werden. Die Resonanzfrequenzen dieser Stromkreise können unterschiedlich
gemacht werden, indem die Werte ihrer Lastkondensatoren C1G1, C2G2 und C3G3 geändert
werden.
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Weiterhin enthält der reziproke Stromkreis keine Spule, so daß sein
Wert Q groß gemacht werden kann. in diesem Fall ist es ausreichend, die Werte der
auf der Eingangsseite liegenden Kondensatoren C1G1 C1G2 und C1G3 zu ändern.
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Der maximale Wert von Q wird jedoch erhalten, wenn ClGl C C2G1, C1G2
= C2G2 und CIG3 = C2G3 ist.
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Jedoch sind tatsächlich die Kapazitäten der Lastkondensatoren C2G1,
C2G2 und C2G3 nicht immer konstant, so daß eine Abweichung auftritt. Diese Abweichung
erscheint als Phasendifferenz, wenn der Schaltvorgang am Schalt stromkreis SWC ausgeführt
wird. Aus diesem Grunde wird die Trennsteuerung
VR1 gemäß Fig.
2 so eingestellt, daß diese Differenz beseitigt wird, Zusätzlich kann die Ausgangsdifferenz
zwischen den an den Ausgangsenden L und R erscheinenden Signalen durch die Ausgangsbalanceeinstellung
VR2 korrigiert werden.
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Wie oben im einzelnen erläutert, wird beim Demodulatorstromkreis
für das FM Multiplex-Stereosignal gemäß der Erfindung keine Spule verwendet, um
das Pilotsignal von 19 kHz auszuwählen, zu multiplizieren und zu verstärken.
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Dies stellt einen großen Gegensatz zu bekannten Systemen dar. Der
große Vorteil, der sich daraus ergibt, besteht darin, daß keine Spule eingestellt
zu werden braucht.
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Weiterhin kann der Demodulator, weil er keine Spule verwendat, einfach
hergestellt und so konzipiert werden, daß er in Form einer integrierten Schaltung
gebildet wird.