DE2063524C3

DE2063524C3 - Fur einen Stereodecoder ver wendbare Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE2063524C3
Application number: DE2063524A
Authority: DE
Inventors: Allen Leroy Somerville N.J. Limberg (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1973-11-22
Also published as: NL7018863A; HK36576A; CA935882A; DE2063729B2; JPS5644638B1; DE2063524B2; JPS5644640B1; FR2077573A1; FR2072088A1; BE762985A; GB1332513A; MY7400258A; DE2063524A1; US3707603A; DE2063729C3; NL7018866A; FR2077573B1; FR2072088B1; CA941906A; GB1332514A

Description

Die Erfindung betrifft cine fu: einen Stereodecoder verwundbare Schaltungsanordnung zum "liennen /weici Tonfrequeiizsignale eines Signalgemisehes. daeinen Hilfskanal mit Informationen über die DiÜerenz der beiden Tonfrequenzsignale in symmetrischen Seitenbandspektren eines gegebenenfalls unierdrückten Hilfsträgers sowie die nicht mit einem Hilfsträger verknüpfte Summe der beiden Tonfrequenzsignale enthalt, mit Ui-VJr Anordnung /um Erzeugen eines Taktsignals, dessen Frequenz gleich der Hilfstragcrfrequenz ist, und mit einem Synchrondetektor, dem an einem füngang das Signalgemisch und an einem zweiten Hingang das Taktsignal zugeführt ist. Hin nach dem Multiplexverfahren arbeitender kompatibler Stereoempfänger ist ein be\ r/ugtes Anwendungsbeispiel der Erfindung.

Bei einem herkömmlichen F-'M-Stereoempfänger >ird am Ausgang eines FM-Detektois oder Frequenzdiskriminators ein Stereosignal aus der Tonsignalsurnmenkomponente (L+ R), die entweder in Mo'iO- oder in Stereoempfängern verwertet werden kann und einen Frequenzbereich von z. ü.l) bis 15 000 Hz umfaßt, sowie aus einem 19 kHz-Pilotsignal und dem Stereo-Hilfskanal mit den Seitenbändern eines unterdrückten 38 kHz-Hilfsträgers, in welchen die Tonsignaldifferenzkomponente (L-R) steckt und welche einen Frequenzbereich von 23 bis 53 kHz umfassen, abgegeben. Das Stereosignal kann außerdem einen mit Hinteigrundmusik (SCA) frequenzmodulierten 67 kHz-Hilfsträger und dessen Seitenbänder, die beispielsweise von 59 bis 75 kHz reichen, enthalten. Diese kommerzielle Komponente wird im allgemeinen in Heimempfängern mit Hilfe von abgestimmten Filterkreisen entfernt (vgl. z.B. deutsche Patentschrift 1275 613). Hierdurch soll vermieden werden, daß durch eine Intermoüulation zwischen dem modulierten 67 kHz-Hilfsträger und dem Stereo-Hir'ikanal, deren Produkte in den Hörfrequenzbereich fallen, bei der Hilfskanaldemodulation das DifiVrenzsignal verzerrt wird. Die Verwendung von induktiven Schaltungskomponenten für die Abtrennung der SCR-Signale oberhalb 53 kHz aus dem Stereosignal vor der Demodulation des Differenzsignals ist in den meisten Fällen unerwünscht, vor allem, wenn integrierte Schaltungen verwendet werden, die für eine Schaltungsanordnung der vorliegenden Art besonders zweckmäßig s>nd. Vorhandene Spulen erschweren auch die Herstellung der Empfänger, da sie gewöhnlich eingestellt und abgeglichen werden müssen, wozu komplizierte elektronische Prüfgeräte erforderlich sind. Wenn mehrere induktive Schaltung^rkomponente» vorgesehen sind, müssen sie lagemäßig so angebracht werden, daß unerwünschte Wechselwirkungen zwischen ihren Feldern vermieden werden. Außerdem sind Spulen für den Ultraschallfrequenzbereich mit einem für die Verwendung in Verbindung mit integrierten Schaltungen ausreichenden Wechselstromwiderstand sperrig und kostspielig.

Die Verwendung von Bandpaßfiltern und deren Induktivitäten für die ebenfalls erforderliche Abtrennung des Stereo-Hilfskanals aus dem Stereosignal voider Demodulation des (L- /?)-Signals läßt sich dadurch vermeiden, daß man das Stercosignal auf einer Zeitmultiplexbasis demoduliert. Der modulierte 67 kHz-Hilfsträger jedoch konnte bisher nur durch ein Filter mit einer einsprechenden Spule aus dem Stereosignal beseitigt werden.

Ausderdeutschen Auslegeschrift 1 2 19086 ist eine Schaltungsanordnung /ur Gewinnung der beiden L ;-.utsprechersignale hei der Rundfunk-Stereophonie nach dem Multiplexverfahren oekannt. bei dem der durch Frequen/verdopplung der Pilotlrequenz wiedeffewonnene 3S kH/-Hilfsiräger dazu benutzt wird, mit / ,:■[ als Schalter betriebenen Transistoren das 'durch die Demodulation der empfangenen Hochfrequenz erhaltene gesamte Stereosignal abwechselnd fur die Dauer einer Halbperiode des Hilfsträgers auf

ίο einen der beiden Lautsprecherkanäle zu schalten. Es handelt sich also un inen Synchrondemodulator, dei einfach das Signalgemisch synchron mit den Halbperioden des Zwischen- oder Hilfsträgers ein- und ausschaltet. Auch bei dieser Schaltungsanordnung müs- -en unerwünschte Signalkomponenten wie z.B. der erwähnte 67 kHz-Hilfsträger vor Erreichen des Demodulators auf dem Signalgemisch ausgefiltert werden, da sie durch die Demodulation nicht beseitigt werden können.

ao Aus det deutsch, η Aus' yeschrift 1 148 270 ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Summen- und Differenzbildung zweier Niederfrequenzsignale fur Stereoübertragungen bekannt, bei der aus den Niederfrequenzsignalen ein gleichphasiges und ein um 180°

^a5 phasenverschobenes Signal gebildet und diese Signale so mit Hilfe von Widerständen zusammengeschaltet werden, daß sich die Summe bzw. die Differenz der N'iederfrequenzsignaie ergibt. Zur Beseitigung unerwünschter Signalkomponenten aus einem Signalgemisch ist diese Schaltungsanordnung aber nicht in der Lage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere als FM-Stereodecoder geeignete Schaltungsanordnung anzugeben, bei der keine abgestimmten Filterkreise zum Beseitigen unerwünschter Signalkomponenten erforderlich sind, sondern diese Komponenten bei der Demodulation verschwinden. Die Erfindung lost diese Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch.

daß der Synchrondetektor synchron mit dem Taktsignal im Gegentaktbetrieb die Polarität des Signalgemisches umkehrt und an zwei Ausgängen auf Grund des Signalgemisches und des Taktsignal zwei gegentaktige, jeweils zum Signalgemisch symmetrische demodulierte Signale wie die Differenzsignale (L - R) und -(L- R) erzeugt; und daß je eine Signaladdierscha'itung, die auf das erste bzw. zweite Ausgangssignal des Synchrondetektors und das Signalgemisch anspricht, das wiedetgewonnene erste bzw. zweite Tonfrequenzsijnal abgibt.

Durch die Demodulation des Signalgemisches in einem Synchrondetektor. der ein in bezug auf das eingangsseitige Signalgemisch uno iuf das eingangsseitige 38 kHz-Signal symmetrisches Ausgangssigna!

erzeugt, entfällt das Erfordernis, daß dem Detektoi aufwendige abgestimmte Filterkreise für die Abtrennung der SCA-Signale aus dem Signalgemisch vorgeschaltet werden müssen, um zu verhindern, daß irr Detektorausgangssignal von den SCA-Signalen stainmende Zwischenmodulationsprodukte erscheinen. Ir einem solchen Synchrondetektor erzeugen mn Si gnale, deren obere und untere Seiienbander symmetrisch zur Hilfsträgerfrequenz liegen, tonfrequenu Ausgangssipnalkomponenten. Im Detektorausgangs signal werden auch unerwünschte Störkomponenter vermieden, die durch eine Intermodulation von Ober wellen des (L+ Zi)-Signals und des Stereo-Hilfska näls hervorgerufen werden könnten. Der erfindungs

gemäß verwendete Synchrondetektor erzeugt tonfrequcntc Ausgangssignale nur vom Stereo-Hilfskanal des seinem Iiingang zugcführtcn Stereosignalgemisches. Seine Ausgangssignale sind (L-R)- und (R — Z.)-Signalc. jeweils begleitet von Ultraschallfrequenzkomponenten, die innerhalb des Synchrondetektors vom 38 kHz-Trügersignal durch Überlagerung mit dem Stereosignalgemisch erzeugt werden. Die /.- und R-Tonfiequenzsignalkomponenten weiden erfindungsgemäß dadurch gewonnen, daß zu jedem der Ausgang.ssignale des Synchrondetektors, näml.ch einer (L - /?)-Tonfrequenzkomponente und einer (R- L)-Tonfrequenzkomponente, jeweils ein Anteil des Stereosignalgcmisches addiert wird. Diese Addition wird dadurch erleichtert, daß die Ausgangssignalc des Synchrondetektors, die an sich symmetrisch gegen das Eingangs-Stcreosignalgemisch und die 38 kHz-Eingangstrügerschwingung sind, Gcgcntaktsigna!·; sind.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Schaltungsanordnung zum Demodulieren der Tonsignal differenzkomponente (L-R) eines stereophonischcn Signalgemischs und zur Vereinigung dieser Komponente mit der Tonsignalsummcnkomponentc (/. + R) unter Erzeugung stereophonisch verknüpfter Links- und Rcchtskanaltonsignale. Die Schaltungsanordnung eignet sich besonders gut für die Herstellung in integrierter Form.

Ein üblicher FM-Empfangstcil 10, in dem aus empfangenen hM-Kundlunksignaien stercophonische Signalgemischc erzeugt werden, ist über einen Eingang 7", eines integrierten Schaltungsplättchens 11 an einen Stereoverstärkrr 12 angekoppelt. Das stereophonische Signalgemisch enthält bei Empfang von monophonischcn Sendungen ein Tonfrequenzsummensi gnal (L + R). dagegen bei Empfang von stereophonisehen Sendungen eine Tonsummensignalkomponente (/- + R). eine Pilotkomponente (19 kHz) und einen mit einer Diffcrenzsignalkomponentc ( /- - R) amplitudenmodulierten, unterdrückten Hilfsträger. Außerdem können in jedem Fall dem Eingang T₁ FM-Hintcrgrundmusikkomponenten (SCA) zugeführt sein.

Der Stercovcrstärker 12 verstärkt Signale im Bereich von ungefähr K) Hz bis 150 kHz linear, so daß er zwei im wesentlichen identische, jedoch um 180° phasenverschobene (d. h. gegentaktige) verstärkte Signalgemische erzeugt, die \erschiedcncn Schaltungselementen im integrierten Schaltungsplättchcn 11 direkt zugeführt sind.

Eine spezielle Schaltungsanordnung für den Stereoverstärker 12 sowie für andere, in Blockform dargestellte Schaltungseinheiten des Schaltungsplättchens 11 ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 063 525 beschrieben.

Die gegentaktigen Signalgemischkomponenten zusammen mit geeigneten, im wesentlichen gleichen Vorspannungen werden vom Stcreoverstärker 12 direkt auf einen Differenzsignaldetcktor in Form eines doppelt symmeuischen Synchrondetektors 13 gekoppelt. Der S'nchrondctektor 13 hat zwei als Stromquellen dienende Transistoren 14 und 15. Die Basen dor Transistoren 14 und 15 sind direkt auf je einen der Cicgcntaktausgänge des Stereoverstärkers 12 geschaltet. Die Emitter der Transistoren 14 und 15 lic μι·η |c über einen Widerstand 16 bzw. 17 an Masse. Der Kolli-kiiii lies Transistors 14 ist direkt mit den /iivaninnHgtMhalicten finiltern eines ersten Paares vim als Schall··' .irhiitinden Transistoren 18. 19ver blinden, während der Kollektor des Transistors 15 direkt mit den z.usammengeschaltcten Emittern eines /weiten Paares von als Schalter arbeitenden Transistoren 20. 21 verbunden ist. Die Basen der beiden Transistoren 18 und 20 sind auf den einen der beiden 38 kHz-Rechteckschwingungsausgänge einer synchronisierten, ein 38 kllz-Oegentaktsignal liefernden Signalqiiclle 42 geschaltet, während die Basen der Transistoren 19 und 21 auf den anderen dieser beiden Ausgänge geschaltet sind. Die Signalquelle 42 ist nach irgendeiner der zahlreichen in der Schaltungstechnik der FM-Multiplexstcrcodecodcr bekannten Methoden mit der 19 kHz-Pilotkomponente der vom Stcreoverstärker 12 gelieferten Signalgemische synchro's nisiert. Eine besonders vorteilhafte Svnchronisieianordnung ist in der oben genannten deutschen Offenlegungsschrift 2 063 525 beschrieben.

Eine Betricbsspannungsquellc (R + ) ist an die Kollektoren der Transistoren 18 und 21 über einer

»o Ausgangswiderstand 22 und an die Kollektoren dci Transistoren 19 und 20 über einen Ausgangswiderstand 23 mit einem dem Ausgangswiderstand 22 im wesentlichen gleichen Wert angeschlossen.

An den Ausgangswiderständen 22 und 23 erzeugte

»5 G .'gentakt-Ausgangssignale. welche die demodulier ten Differenzsignalkomponenten (L-R) um -(L-R) enthalten, sind auf als Emitterfolger ge schaltete Transistoren 24 bzw. 25 gekoppelt. Die al¹ Spannungsquellen arbeitenden Transistoren 24 um 25 erzeugen an entsprechenden Matrixwiderstandet 26 und 27 die gewünschten gegentaktigen Differenz Signalkomponenten. Die SummensignalinformatUu (/. + R) wird mittels entsprechender Transistoren Ii und 29 ebenfalls an den Matrixwiderständen 26 um

27. an deren von den Transistoren 24 und 25 cntfernU Enden die Kollektoren der Transistoren 28 und 2^l. angeschlossen sind, entwickelt. Die Basen der Transi stören 28 und 29 sind beide an den einen der Gegen taktausgangc des Stereoverstärkers 12 angeschlossen

Die Emitter der Transistoren 28 und 29 liegen ubci je einen Widerstand 30 bzw 31 an Masse. Die Transi stören 24 und 28 bilden eine ersie Matrixverstärket anordnung, deren Ausgang (z.B. R) über einen An Schlußkontakt 7"_n des Schaltungsplättchens 11 um

ein Entzerrungsnetzwerk 32 an eine Tonwiedergabe anordnung, beispielsweise einen Verstärker um Lautsprecher (nicht gezeigt) angekoppelt ist. Du Transistoren 25 und 29 bilden eine zweite Matrixver Stärkeranordnung, deren Ausgang (z. B. L) über ei

nen Anschlußkontakt 7",,, des Schaltungsplättchens 1' und ein Ent?errungsnetzwerk 33 an eine weitere Ton wiedergabeanordnung, beispielsweise einen zweitei Verstärker und Lautsprecher (nicht gezeigt) ange koppelt ist.

Bei dieser Anordnung werden die Entzerrungszeit konstanten für sowohl die Komponente (L+ R) al auch die Komponente (/. - R) des L-Ausgangssi gnals durch den gleichen Quellenwiderstand des Ma trixwiderstands 27 und durch das dazugehörige Ent

zerrungsnetzwerk 32 bestimmt. Diese Zeitkonstantci sind daher gleich, so daß eine Quelle des frequenz abhängigen Trennungsverlustes entfällt. Ebensi sind die Entzerrungszeitkonstanten für sowohl dii Komponente (L + R) als auch die Komponente -

⁶S (/. - R) des Rechtsausgangssignals gleich, so dal ein frequenzabhängiger Trcnnungsverlust vermiedet wird

Damit die Impedanz an den Emittern der Transi

stören 24 und 25 bei sich in Abhängigkeit von den zugeführten Signalgcmischcn ändernder Stromleitung (und folglich Impedanz) der Transistoren 2N und 29 im wesentlichen konstant bleibt, ist ein zu dem den Transistoren 28 und 29 zugcführlcn Sigmil gcgenpha-'iges Signalgemisch vom Stcreoverstiirker 12 den Basen von zur Kompensation dienenden Transistoren 34 und 35 zugeführt. Die Kollektoren der Transistoren

34 und 35 sind direkt mit den Emittern der Transistoren 24 b/w. 25 verbunden. Die Emitter der Transistoren 34 und 35 hegen über je einen Widerstand 36 bzw. 37 an Masse.

DicStiomleitungdcr Transistoren 28und 34 ändert sich um gleiche Beträge und gegensinnig im Takte der Änderungen der Ausgangssignale des Stereoverstärkers 12 (gegentaktige Hingangssignale). Die Summe der Kollektorstrome der Transistoren 28 und 34 (die den Transistor 24 belasten) bleibt daher im wesentlichen konstant. Ebenso erzeugen Änderungen des Ausgangssignals des Stereoverstarkers 12 keine Änderungen der Belastung des Transistors 25. da die Summe der Kollcktorströmc der Transistoren 29 und

35 bei sich änderndem Ausgangssignal des Stereoverstarkers 12 im wesentlichen konstant bleibt. Die genaue Matrizierung der Summen- und Differenzsignalkomponcnten wird daher durch Bclastimgsänderungcn der Transistoren 24 und 25 bei sich änderndem Signalgemisch nicht beeinträchtigt.

Im Betrieb des Synchrondetcktors 13 werden die kompictiicnuiicii 38 kiiz-KechtcckausgangsschwiM gungcn der Signalquclle 42 in vorbestimmter zeitlicher Beziehung zur empfangenen 19 kHz-Pilotsignalkomponcnte (und folglich zum unterdrückten 38 kHz-Hilfsträger) bereitgestellt, so daß die Diffcrcnzsignalkomponenten (/. - R) des vom Stercovcrstärkcr 12 den Transistoren 14 und 15 angelitfortcn amplitudenmodulierten unterdrückten Hilfsträger synchrondeinodulicrt werden. Das heißt, die Mittelachscndurchgänge der 38 kHz-Rechteckschwingungen fallen zeitlich mit Mittelachsendurchgängen der F'ilotsignalkomponentc zusammen. Der symmetrische Synchrondetektor 13 mit den Transistoren 14. 18, 19 und den Transistoren 15,20, 21 erzeugt aus den komplementären 38 kHz-Rechtcckschwingungen und den gcgenlaktigen Signalgemischen an den Ausgangs-Widerständen 22 und 23 komplementäre Signale, welche die Differcnzsignalkomponcntcn (L-R) und

— (L R) enthalten. Die die komplementären Pifferenzsignalkomponenten enthaltenden Ausgangsspannungen an den Widerständen 22 und 23 werden über die Transistoren 24 und 25 auf die Matrixwiderstände 26 und 27 gekoppelt. Die Transistoren 24 und 25 mit den Ausgangswiderständen 22 und 23 arbeiten daher als Differenzsignalspannungsquellen für die Matrix-Widerstände 26 und 27.

Die Signalgemische vom Stereoverstärker 12, einschließlich der Tonfrequenzsummenkomponente (L+ R), bestimmen die StromfLisse in den Matrixwiderständen, also den Kollektorwiderständen der Transistoren 28 und 29 unter Erzeugung entsprechender Spannungsabfälle. Diese Spannungsabfälle, addiert zu den an den Emittern der Transistoren Wund 25 erscheinenden Spannungen mit tonfrequentcn Differenzsignalkomponenten (4 - R) und

— (L — R), erzeugen an den Anschlußkontakten T_1n und Tj₁ Signale mit den gewünschten tonfrequenten /--Komponenten (L) und Ä-Komponenten (R). Auf Grund der Tiefpaßcharakteristik der Entzerrungsnetzwerke 32, 33 werden aus den an ihren Ausgangsfiltcrkondcnsatoren erscheinenden entzerrten L- und Ä-Tonfrequenzsignalen unerwünschte Komponenten (z. B. beim Synchrondemodulutionsvorgang erzeugte Pilot- und 38 kHz-Seitenhandkomponentcn) entfernt.

Die richtige Matrizierung der Summen- und Differenzsignalkomponenten hängt zum Teil von der Anpassungoder Gleichheit der von den als Stromquellen dienenden Transistoren 14, 15. 28 und 29 gelieferten Strome ab. Eine solche Anpassung läßt sich bei einer integrierten Schaltung verhältnismäßig leicht dadurch erreichen, daß man im wesentlichen gleiche Transistoren 14,15.28 und 29 sowie im wesentlichen gleiche

¹S Emitterwiderstände (Widerstände 16, 17, 30 und 31) dicht beiei"ander auf dem Schaltungsplättchcn 11 anbringt. Die Anpassung der von den Transistoren 14, 15, 28 und 29 gelieferten Strome gestattet eine Vorverzerrung der vom Stercoverstärker 12 gelieferten

^ao Signalgemischc /ur Kompensation von Verzerrungen des Signalgemisehs in den einzelnen Transistoren 14, 15, 28 und 29.

Die einwandfreie Matrizierung hängt außerdem von den Verhältnissen der Ausgangswiderstände 22

*5 und 23 /u den Matrixwiderständen 26 bzw. 27 ab. Bei der vorliegenden doppeltsymmctrischen Synchr.)ndctektoranordnung werden die als Schalter arbeitenden Transistoren 18, 19. 20, 21 mit symmetrischen 38 kHz-Rechtcckschwingungcn der richtigen

Phasenlage gespeist. ·-> daß eine Voüwcücn- oder Zweiwcgdcmodulation des 38 kHz-Diffcrcnzsignalhilfsträgcrs erfolgt. Der resultierende Spitzc-Spitze-Wcrt der Tonfrequeiizkomponcntcn des demodulierten Differenzsignals ist mit dem spitzcngleichgerichtctcn Träger am Ausgang des Synchrondetektors 13 durch den Faktor 2 π verknüpft. Die Spitzcnamplitudc der modulierten Diffcrenzsignaltr^gcrkomponcnte des Signalgemisehs ist entsprechend den Normen für den Stcrcorundfunk für ein Nurlinks- oder ein Nurrechtstonsignal so eingestellt, daß sie gleich ist der Spitzenamplitude der Summcnsignalkomponente. Um daher eine einwandfreie Matrizierung dei Summen- und Diffcrenzsignalc zu erhalten, bemißl man, wenn die Ströme der Transistoren 14, 15, 28 und 29 angepaßt sind, die Ausgangswiderstände 22 und 23 (an denen die Differenzsignale erzeugt werden) so, daß sie ;r/2mal so groß sind, wie die Matm widerstände 26 und 27, an denen die Summensignalkomponenten erzeugt werden.

Normalerweise sind die Toleranzen bei integrierter Widerständen wie 26 und 27 beträchtlich größer al< bei diskreten Widerständen und Kondensatoren, wie sie in den Entzerrungsnetzwerken 32 und 33 vornan den sind. Die diskreten Widerstände, die im Hinblick auf den Entzerrungsvorgang effektiv in Reihe mit der Matrixwiderständen 26 und 27 liegen, werden so be messen, daß ihr ohmscher Wert um einen bestimmter Faktor größer ist als der der Matrixwiderstände 21 und 27. Dieser Faktor ist größer als das Verhältni; der zu erwartenden Abweichungen vom Nennwiderstandswert der integrierten Widerstände zu den zu er wartenden Abweichungen vom Nennwiderstandswen der diskreten Widerstände. Dies ermöglicht es, da£ die Gcsamtentzerrungscharaktcristik am L- Ausgang und am Λ-Ausgang innerhalb einer Toleranz bleibt die nicht größer ist als die durch die diskreten Schal tungselrmente bestimmte Toleranz.

Der Synchrondctcktor 13 enthält ferner eine An

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Ordnung, die die Demodulationsschaltungen fur da< Differenzsignal automatisch sperrt niier abschalte;. wenn z. B. entweder die längere Abwesenheit eme> eine vorbestimmte Amplitude übersteigenden Pilotsignals anzeigt, daß ein nichtstereophonisches (monophonisches', Programm empfangen wird, oder aber de: Störabstand (Signal'Störverhältnis) des empfangener. Signals als für eine zufriedenstellende Stereowiedergabe nicht ausreichend angesehen wird, [inc solche Anordnung zum Abschalten der Differenzsignal-Demodulationsschaltungen ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 063 724 beschrieben. Eins. Anordnung zum Erzeugen eines »Stereo-Monoo-Sthaltsignals ist in der bereits genannten deutschen Offenlegungsschrift 2 063 525 beschrieben. Hier genügt die Peststellung, daß ein solches Schaltsignal in den beiden oben genannten Fallen erzeugt wird

In der vorliegenden Anordnung werden die Stereo-Mono-Schaltsignale \on einer Stereo-Schaltsignalquelle 38 an einen Verstärker mit einem ersten Transistor 39 geliefert, der mit seinem Kollektor an die Betriebsspannungsquelle ( ö + ). mit seiner Basis an die Schaltsignalquelle 38 und mit seinem Emitter über einen Widerstand 40 an die Basis eines als Schalter arbeitenden Transistors 41 angeschlossen i*t. Der Emitter des Transistors 41 liegt an Masse, und am Kollektor dieses Transistors wird über einen Widerstand 43. der an die Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist. ein Schaltsignal abgenommen. Der Ausgang des Transistors 41 ist an eine Mehrfach- > „,-Vorspannquelle (vgl deutsche Offenlegungsschrift 1806467) angekoppelt. Der Ausdruck »V_Bl - bezeichnet hier den Durchlaßspannungsabfall am Basis-Emitterubergang eines normallcitenden Transistors, z. B. ungefähr 0.65 bis 0.7 Volt fur Siliciumtransistoren. wie sie in integrierten Schaltungen Verwendung finden. Bezugsspannungsquellen gewohnlich innerhalb der integrierten Schaltung, die ein oder mehrere ganzzahlige Vielfache von V_Bl oberhalb Nullpotential bei niedriger Impedanz liefern, werden als »Mehrfach- V_Bl -Spannungsquellen« bezeichnet

Im vorliegenden Fall enthalt die Mehrfach-l'_Bf Spannungsquelle einen Transistor 44 in Kollektorschaltung und einen Transistor 45 in Emitterschaltung, die gegenkoppelnd verschaltet sind. Der Kollektor des Transistors 44 ist an die Betriebsspannungsquelle angeschlossen, während mehrere Widerstände 46, 47, 48 in Reihe zwischen den Emitter des Transistors44 und Masse geschaltet sind Der Verbindungspunkt der Widerstände 47 und 48 ist an die Basis des Transistors 45 angeschlossen. Der E^:mitter des Transistors 45 liegt an Masse, während der Kollektor dieses Transistors direkt an die Basis des Transistors 44 sowie über den Widerstand 43 an die Betnebsspannungsquelle angeschlossen ist. Wenn die Transistoren 44 und 45 leiten, herrscht am Widerstand 48 eine Spannung gleich V_BI . Der ohmsche Wert des Widerstands 48 ist kleiner bemessen als der Basis-Emitterwiderstand des Transistors 45, und die zusätzlichen Widerstände 46,47 sind kleiner bemessen als die Ringangswiderstände der entsprechenden Stufen, an die sie angekoppelt sind. In diesem Fall wird an jedem der in Reihe geschalteten Widerstände 46 und 47 eine Spannung erzeugt, die gleich ist dem Produkt von V_BE und dem Verhältnis zwischen dem jeweiligen Widerstand (46 oder 47Ϊ und dem Widerstand 48. Und zwar werden bei der vorliegenden Schaltung speziell am Emitter des Transistors 44 eins Spannung von 7 V₅₁ und um Verbindungspunkt der Widerstände 46 und 47 eine Spannung von -i \'_ht erzeugt.

Der Verbindungspunkt der Widerstünde 46 und 47 ist an die Hasen zweier als Stereoschalt- oder Stereospcrrgheiier dienenden Transistoren 49 und 50 angeschlossen. Die Emitter de; Transistoren 49 und 50 sind mit den zusammengeschalteten Emittern der Transistoren !8. 19 bzw. den zusammengeschalteten Emillern der Transistoren 20. 21 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 49 und 50 sind zusammengeschaltet und über je einen Emitterwiderstand 53 und 54 mit den Emittern von ?ur Stromspaltung dienenden Transistoren 51 b/w. 52 verbunden. Die Basen der Transistoren 51 und 52 sind direkt an der

¹S Emitter des Transistors 49 angeschlossen (7 \_hl. wenn die Mehrfach-1 '_Kt -Spannungsquelle arbeitet). Die Kollektoren der Transistoren 51 und 52 sind mit den Widerstanden 22 bzw. 23 verbunden.

Zwischen den Eingang und den Ausgang det

"° schaltbaren Mehrfach-I'_R,-Spannungsquellc ist eine Ruckkopplungsschaltuiig geschaltet, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der die Anordnung von Stereo- auf Monobetrieb schaltet. Diese Ruckkopplungsschaltung enthalt einen Transistor 55. der mit

»5 seinem Kollektor über einen Widerstand 56 an die Basis des Transistors 41. mit seiner Basis über einen Widerstand 57 an den Emitter des Transistors 44 und mit seinem Emitter an Masse angeschiossen ist

Im Betneb fallt, wenn die fur die Wiedergabe ge-

3^S eignete Stcrcoinfoi'Tui^ori ;!usf.:!!t oder wcnr·. das ;icmodulierte Signal fur eine einwandfreie Wiedergabe zu storbehaftet ist (wie in der deutschen Offenlegungsschrift 2 063 525 erläutert), die Spannungan der Basis des Transistors 39 unter einen vorbestimmten Wert (z.B. 1 Volt) ab. und die Transistoren 39 und 41 beginnen in den nichtleitenden Zustand /u schalten Die Spannung an det Basis des Transistors 44 steigt in positiver Richtung an. .·> daß der Transistor 44 und anschließend der Transistor 45 leiten, wodurch

4" die Mehrfach- l'_Hl -Spannungsquellc eingeschaltet wird. Dieser Schaltvorgang wird durch den Transistor 55 unterstützt, der zusammen mit den Transistoren 44 und 45 zu leiten beginnt Der Transistor 55 schaltet den Transistor 41 sehr rasch ab. sobald der Sehaltvorgang einsetzt. Eine am Verbindungspunkt der Widerstände 46 und 47 erzeugte positive Spannung (4 \ _pf) bewirkt, daß die Transistoren 49 und 50 leiten. Ebenso bewirkt eine am Emitter des Transistors 44 bereitgestellte positive Spannung (7 V₈₁), daß die

Transistoren 51 und 52 leiten.

Bei leitenden Transistoren 49 und 50 wild auf die zusammengeschalteten I mitter der T ,isistoren 18 und 19 sowie auf die zusammengeschalteten Emittei der Transistoren 20 und 21 eine positive Spannung

(3 !„,) gekoppelt, die ausreicht, um diese Schaltertransistoren und dadurch den Synchrondetektor 13 zi sperren oder ab?uschalten. Die über die Transistorer 14 und 15 angelieferten gegentaktigen Signalgemisdu werden dann durch die Transistoren 49 und 50 abge

leitet und löschen sich gegenseitig an den zusammen geschalteten Kollektoren der Transistoren 49, 50 Dort werden auch die Gleichstromkomponenten de Ausgangsstgnalc der Transistorer. 14 und 15 vereinigt Diese vereinigten Gtcichstromkomponcnten werdei

dann durch die Widerstände 53,54 und die Transisto ren 51. 52 in gleiche Komponenten aufgespalten, dl auf die Arbeitswirterständc 22 und 23 gekoppelt wer den. its wird daher die Vorspannung an den Transi

It

stören 34 und 25 der Matrixanordnung bei sowohl Stereo- als auch Monowiedergahe im wesentlichen gleich gehalten. Wäre dies nich'. der Fall. d.h. würde bei Umschaltung der Anordnung von der einen auf die andere Betriebsart die Vorspannung sich andern, so würde in den Lautsprechern ein dumpfer Schlag zu hören sein. Ein solches unerwünschtes Geräusch wird durch die oben beschriebene Anordnung verhindert.

Der Synchrondetektor bleibt solange ausgeschaltet, bis durch ein der Anwesenheit eines angemessenen Pilotsignals entsprechendes Eingangssignal am Transistor 39 die Transistoren 39 und 41 eingeschaltet und dadurch die Mehrfach- ^_flt-Spannungsquelle sowie die Sperr- und Spalterstufen abgeschaltet werden.

Wie oben erwähnt, genügt ein Eingangssignal, das größer ist als ungefähr 1 Volt (V_m des Transistors 39 bei niedrigem Strom plus V_n;i des Transistors 41 bei Normalstrom), um die Transistoren 39 und 41 im leitenden Zustand zu halten (und damit den Stereobetrieb aufrechtzuerhalten). Wenn dagegen die Transistoren 39 und 41 abgeschaltet und der Transistor 55 eingeschaltet sind (d.h. im Monobctrieb), wird eine positive Spannung von mehr als 1 Volt an der Basis des Transistors 39 benötigt, um den Stercobetrieb wieder in Gang zu setzen, da in diesem Fall die Widerstände 40 und 50 über den Transistor 55 als Spannungsteiler parallel zum Eingang (Basis-Emitterstrecke) des Transistors 41 liegen. Und zwar wird eine Eingangsspannung von ungefähr 3 V_aE (ungefähr 2 Volt) an der Basis des Transistors 39 benötigt, um auf Stereobetrieb zu schalten. Die Differenz zwischen den an der Basis des Transistors 39 erforderlichen Spannungspegeln für das Lmschalten des Stereobetriebs b/.w. für dessen Aufrcchtcrhaltung ergibt eine wünschenswerte Hysleresischarakteristik, der zufolge die Stereowiedergabe, wenn sie einmal eingeleitet ist.

auch dann erhalten bleibt, wenn kurzzeitige Schwan-

' klingen entweder im empfangenen Pilotsignalpegel oder im Störabstand des demodulierten Signals auftretL-n.

ίο Wenn eine für die Wiedergabe geeignete Stereoinformation empfangen und im Empfangsteil verarbeitet wird, erhält die Basis des Transistors 39 eine positive Eingangsspannung, die ausreicht, um diesen Transistor leitend zu machen. Der Transistor 41 leitet ebenfalls, so daß das Eingangssignal des Transistors 44 nicht genügend positiv ist, um den Transistor 44 leitend zu machen. Es werden daher die Mchrfach- V₁₁₁. -Spannungsquelle mit den Transistoren 44 und 45 sowie sämtliche Transistoren 49, 50, 51 und 52 abge-

^ao schaltet. Unter diesen Voraussetzungen arbeitet der Synchrondetektor 13. so daß in der zuvor beschriebenen Weise Signale (L-R") und - (L- R) erzeugt werden. Der Transistor 55 ist unter diesen Voraussetzungen ebenfalls abgeschaltet.

»5 Die oben beschriebene Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß, falls die Ausgangsanschlüsse T₁₀ und T₁₁ zufällig nach Masse kurzgeschlossen werden, die Widerstände 26 und 27 den Strom in den dazugehörigen Transistoren begrenzen. Ein solcher Schutz gegen

3= Kurzschlüsse ist besonders im Falle eines komplizierten integrierten Schaltungsplättchens erwünscht, das - wie im vorliegenden Fall, ziemlich kostspielig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Für einen Stereodecoder verwendbare Schaltungsanordnung zum Trennen zweier Tonfrequenzsignale eines Signalgemisches, das einen Hilfskanal mit Informationen über die Differenz der beiden Tonfrequen/signale in symmetrischen Seitenbandspektren eines gegebenenfalls unierdrückten Hilfsträger sowie die nicht mit einem Hilfstracer verknüpfte Summe der beiden Tonfrequenzsignale enthält, mit einer Anordnung /um Erzeugen eines Taktsienais, dessen Frequenz gleich der Hilfstriigertreqitcnz ist. und mit einen' Synehrondetektor. dem an einem Hingang d;is Si- '5 gnalgemiseh und an einem zweiten Eingang das Taktsignal zugeführt ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Synchrondetektor (13) synchron mit 'lern Taktsignal im Gegentaktbe trieb die Polarität des Signalgemisches umkehrt und an »° zwei Ausgangen (Widerstände 22, 23) auf Grund des Signalgemisches und des Taktsignals zwei gegentaktige, jeweils zum Signalgemisch symmetrische demodulierte Signale wie die Differenzsignale (/. - R) und -(L- R) erzeugt, und daß as je ein j Signaladdierschaltung (24, 26, 28 bzw. 25, 27, 29), die auf das erste bzw. zweite Ausgang-signal des Synchrondetektors (13) und das Signalgemisch anspricht, das wiedergewonnene erste bzw. zwei: Tonfrequenzsignal abgibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Synchrondetektor (13) zwei Stromquellen (Trr isistoren 14, 15), die gegentaktige Versionen des Signalgemisehstromes liefern, zwei Transistoren (18, 19). die mit ihren Emittern an die erste Stromquelle angeschlossen sind, sowie zwei weitere Transistoren (20, 21) enthält, die mit ihren Emittern an die zweite Stromquelle angeschlossen sind: daß das Taktsignal von einer Spannungsquelle zugeführt ist, welche die zusammengeschalteten Basen des ersten und des dritten Transistors (18. 20) mit den zusammengeschalteten Basen des zweiten und des vierten Transistors (19, 21) koppelt: und daß die beiden Ausgänge des Synehrondctektors an den zusammengeschalteten Kollektoren des ersten und des vierten Transistors (18, 21) sowie an den zusammengeschalteten Kollektoren des zweiten und des dritten Transistors (19, 20) vorgesehen sind.

3 Schaltungsanordnung nach Anspruch "!. da- jo durch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgange des Synchmndetektors (13j über je einen Widerstand (22,23), an denen demodulierle Gegentaktspannungen erzeugt werden, mit finer Betriebsspannungsquelle (ß-+-) verbunden sind; daß eine dritte und eine vierte Stromquelle (Transistoren 28 bzw. 29) vorgesehen sind, die Signalgemischkomponenten aufweisen, die gleichphasig mit einervon derersten Stromquelle (Transistor 14) gelieferten Signalgemischkomponente und gegenphasig zu einer von der zweiten Stromquelle (Transistor 15) gelieferten Signalgemischkomponente sind; und daß je ein Pufferverstärker (Transistor 24 bzw. 25) eingangsseitig an je einen Ausgang des Synchrondetektors und ausgangsseitig an die dritte bzw. vierte Stromquelle über einen dritten bzw. vierten Widerstand (26 bzw. 1"!) angeschlossen ist. an dessen vom betreffenden Pufferverstärker entfernten Ende das erste bzw. zweite uiedemewoniune Tonfrequen/signal zur Verfügung sieht.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ohmschen Werte de< dritten und des vierten Widerstandes (26, 27) etv..: 2 .τ der ohmschen Werte des ersten und des /weiten Widerstandes (22. 23). die gleich bemessen sind, betragen, daß die beiden Pufferverstärker jeweils mit Vers'arkungsgrad 1 arbeiten; und daß die \on den vier Stromquellen gelieferten Signalgemischkomponenten in ihrer Größe im wesentlichen gle'ch sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß eine fünfte bzw. eine sechste Stromquelle (Transistoren 34 bzw 35) mit Signalgemischkomponenten, die in der Momentanamplitude gleich, jedoch in der Momentanpolarität gegensinnig zu den Signalgcmischkomponenten der dritten bzw. vierten Stromquelle sind, an den Ausgang des ersten bzw. zweiten Pufferverstärkers angeschlossen ist und dessen Belastungsänderungen verringert.

b. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die PufferverSiärker durch je einen Transistor (24,25) in Kollektorschaltung gebildet werden.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren, Widerstände und Pufferverstärker alle auf einem einzigen monolithischen integrierten Schaltungsplättchen vorgesehen sind.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Ausgänge am dritten bzw. vierten Widerstand (26, 27) je eine frequenzselektive Einrichtung (32, 33) angeschlossen ist, die zu einem Filter zur Entzerrung höherfrequenter Tonfrequenzsignalkomponenien und oder zur Abschwächung von Signalkomponenten oberhalb des Tonfrequenzbereichs gehört.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bzw. zweite Ausgang (T,,, bzw. T_n) über einen fünften bzw. sechsten diskreten Widersland mit einem ersten bzw. zweiten diskreten Kondensator, die beide die gleiche Nennkapazitat C haben, verbunden ist, an welchen ein wiedergewonnenes erstes bzw. zweites Tonfrequenzsignal mit entzerrten höherfrequenten Tonfrequenzkomponenten erz· ugt wird; und daß der dritte und der vierte Widerstand (26, 27) den gleichen Nennwiderstand R und der fünfte und der sechste diskrete Widerstand jeweils einen Nennwiderstand haben, der /?-mal so groß wie das Verhältnis des zu erwarenden Prozentsatzes der Abweichung des Widerstandswertes des dritten und des vierten Widerstands (26, 27) vom Nennwert R zum zu erwartenden Prozentsatz der Abweichung des Widerstandsweites des fünften und des sechsten Widerstands vom Nennwert oder größer ist, so daß die Dämpfungseigenschaften der Filter innerhalb einer Toleranz gehalten werden, die nicht größer ist als die durch die diskreten Komponenten gegebene Toleranz.