DE2217002A1

DE2217002A1 - Empfaenger fuer einseitenbandmodulierte sender in einem festen traegerfrequenzraster

Info

Publication number: DE2217002A1
Application number: DE2217002A
Authority: DE
Inventors: Henno Dipl Ing Schotten
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1972-04-08
Filing date: 1972-04-08
Publication date: 1973-10-18
Also published as: FR2179768B3; AT330244B; FR2179768A1; IT982992B; DE2217002B2; ATA304473A; ZA732389B

Description

BLAUPUNKT-WERKE GMBH >, h.lduheii·.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für : den Empfang von einseitenbandmodulierten Sendern mit unterdrücktem oder geschwächtem Senderträger in einem Wellenbereich, in dem die Trägerfrequenzen in einem festen Frequenzraster an- : geordnet sind, und zwar für Empfänger mit einem festen Oszilj lator zur Erzeugung der Rasterfrequenz sowie mit einem durch- \ stimmbaren Empfängeroszillator, der über eine automatisch gewonnene ITachstimmspannung auf die Rasterfrequenzen nachstimmbar ist.

Beim Empfang von einseitenbandmodulierten Sendern mit Restträ- : ger wird das niederfrequente Signal durch Mischen des Eingangssignales mit dem aufbereiteten Restträger oder mit einem im ; Empfänger erzeugten Hilfsträger gewonnen. Da es sehr schwierig ist, den Restträger in dem Frequenzgemisch zu identifizieren, ! um ihn zur Demodulation aufzubereiten bzv/. zur Synchronisation : des Ililfsträgers zu benutzen, wurde bereits vorgeschlagen, die Trägerfrequenzen in einem festen Frequenzraster anzuordnen und im Empfänger ein gleichartiges Frequenzraster intern zu erzeugen, wobei dann mit diesen Hilfsträgern das Signal demoduliert werden kann. Ein Empfänger diener Art wurde in der Zeitschrift "Rundfunk-Technische Mitteilungen», Band 13, Heft 2, Seite 53 bis 57, beschrieben. Ein Nachteil dieser bekannten Empfängerschaltung liegt darin, daß sich beim Abstimmen die genaue Lage des Senders nicht erkennen läßt, weil eine Verdrehung des Abstimmknopfes nicht die Lautstärke, sondern lediglich die Klangfarbe ändert. In gleicher Weise äußert sich auch ein Fortlaufen des L'inpfängoiOszillators, dessen Einfluß jedoch dadurch ausge-

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schaltet werden kann, daß der gleiche Oszillator, mit dera das Eingangssignal in eine Zwischenfrequenz umgesetzt wird, auch wieder zur Rückmischung des Eingangssignals in die ursprüngliche Frequenzlage benutzt wird.

Es ist auch bekannt, in solchen Einseitenbandempfängern durch Mischen der Empfängeroszillatorfrequenz mit einem intern erzeugten Rasterfrequenzspektrum eine automatische N&chstimmspannung zu gewinnen, die den Empfängeroszillator selbsttätig in das Frequenzraster zieht (Deutsche Patentanmeldung P 20 07 270). Nachteilig ist der verhältnismäßig große Aufwand, der zur Erzeugung und Verarbeitung des gesamten Rasterspektrums erforderlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Empfängerschaltung zu vereinfachen und den Herstellungsaufwand zu reduzieren.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst werden kann, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Demodulation des empfangenen Signales einem Produktdetektor als Hilfsträger die Schwingung des festen Oszillators zugeführt wird, und daß die im Empfänger automatisch erzeugte Nachstimmspannung einer Phasenvergleichsstufe entnehmbar ist, die eine durch ganzzahlige Teilung von der Frequenz des festen Oszillators abgeleitete Schwingung mit einer entsprechenden, d.h. im Sollwert bzw. nach Abgleich des Empfängeroszillators frequenz- und phasengleichen, von dem Empfängeroszillator abgeleiteten Schwingungen, die durch Frequenzteilung mit einen; veränderlichen, von dem eingentellten Sender abhängigen Teilerverhältnis gewonnen

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Erfindungsgemäß kann die Frequenz des festen Oszillators beispielsweise mit Hilfe eines digitalen Zählers auf die Frequenz des Rasterabstandes, d.h. auf den "Kanalabstand¹¹ geteilt werden. Die vom Empfängerossiilator abgeleitete und der Phasenvergleiehsstufe sugeführte Schwingung läßt sich mittels eines voreinstellbaren, als Teiler dienenden Zählers auf die Rasterfrequenz unterteilen.

! Nach einer v/eiteren vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung besteht die Phasenvergleichsstufe aus einem Differenzverstärker; als Empfängeroszillator ist ein rait Hilfe von Kapasitätcdioden spannungsgesteuerter Oszillator geeignet.

Zum Betrieb von Empfängern mit Suchlauf kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung der einstellbare oder Kanalzähler mit Hilfe eines astabilen Multivibrators schrittweise weiterschaltbar ausgeführt sein, wobei die Fortschaltung durch die Suchlauftaste des Gerätes gestartet und bei Einrasten des Empfängers auf den nächsten Kanal durch ein niederfrequentes Signal angehalten wird, das "beispielsweise - bei Sendern mit Reotträger - durch Überlagerung der Restträgerschwingung des Senders und der Hilfsträgerschwingung des Demodulators erhältlich ist.

Schließlich ist es erfindungsgeraäß noch vorgesehen, den Kanalzähler aus zwei dekadischen dreistelligen Zählern aufzubauen, die über ein Yergleichsgatter miteinander verbunden sind, wobei der erste Zähler die von der Frequenz des Empfängeroszillators abgeleitete Schwingung mit einem Faktor unterteilt, der von dem jowe-.ls eingestellten Kanal vorgegeben wird und der zv/eite Zähler von dem astabilen Multivibrator in der 'Kanalfolge langsam fortschaltbar ist.

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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung führt zu Empfängern,·
die mit .vergleichsv/eise geringem Aufwand aufzubauen und ein- " zustellen sind. Im Gegensatz zu bekannten Schaltungen iet nämlich nur ein einziger Hilfsträger für die Demodulationsstufe
erforderlich; die zum "Einrasten" der Kanäle erforderlichen : Signale lassen sich durch einfaches Teilen der Oszillatorschwingungen erzeugen. Die Abstimmung 13t sehr genau, weil zwei exakt [ mäanderförmige Rechtecksignale miteinander verglichen werden.
Eine genaue Kanalanzeige läßt sich leicht ermöglichen. Die ver- · wendeten Baugruppen sind alle handelsüblich. j

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Er- ; findung gehen aus den beiliegenden Blockschaltbildern von ver- !

schiedenen Ausführungsarten der Erfindung hervor. Es zeigen \

Fig. 1 und 2 Schaltungen, die sich nur in der Frequenzlage der :

dem Kanalzähler, d.h. dem Frequenzteiler mit veränderlichem j

Verteilcrverhältnis, zugeführten Schwingungen unterscheiden. ,

Fig. 3 bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Empfän- ί

ger mit Suchlaufeinrichtung. j

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 besteht der Empfänger \

zunächst aus der Eingangsstufe 1 mit der nachfolgenden Misch- I stufe 2, einem ZF-Verstärker 3 und einem Demodulator 4, an den : sich der NF-Teil 5 anschließt. Ein durchstimmbarer Empfän- j

gerosaillator 6 wird mit einer Kapazitätsdiode 7 zu einem span- ' nungsgesteuerten Oszillator ergänzt. Als Hilfsträger zur Demodulation des empfangenen Signals dient die Schwingung eines fe- ; sten Oszillators 10, beispielsweise eines Quarzes mit 470 kHz.
Die Schwingung dieses Oszillators wird durch einen als Teile*· , geschalteten digitalen Zähler 16 auf die Rasterfrequenz ge- : teilt. Einer Phasenvergleichsstufe 15 wird außer der unterteil-

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ten Frequenz des festen Oszillators 10 eine von dem Empfängeroszillator 6, 7 abgeleitete, mit der Schwingung am Ausgang des

Teuere- 16 frequenzgleiche Schwingung zugeführt. Im vorliegen-

den Fall handelt es sich um einen Empfänger für Sender mit Trägerfrequenzen in einem gerasterten Wellenbereich von 500 bis 1500 kHz bei einer Rasterfrequenz (Kanalabstand) von 5 kHz. Die Frequenz des festen Oszillators 10 (ZF) beträgt 470 kHz, der Zähler 16 teilt diese 470 kllz-Schwingung durch den Faktor "94", so daß sich die Rasterfrequenz von 5·kHz an dem Teilerausgang 16 ergibt.

Zur Erzeugung der vom Empfängeroszillator abgeleiteten 5 kHz-Vergleichsschwingung wird die Schwingung des festen Oszillators 10 nach Verdoppelung in der Verdopplerstufe 9 mit der Schwingung des Empfängeroszillators 6, 7 in der Mischstufe 8 gemischt und sodann einem, als Teiler verwendeten Kanalzähler 13 zugeführt, dessen Teilerverhältnis von dem empfangenen Sender bzw. Kanal abhängig ist. Die Zählereinstellung erfolgt in der Stufe 12, die Anzeige in 14. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 liegt die Frequenz des Empfängeroszillators 6 zwischen 970 kHz und 1970 kHz (bei 200 Kanälen mit einem Kanalabstand von 5 kHz). Am Ausgang der Mischstufe 8 entsteht dann beim Durchstimmen ein Frequenzband von 30 bis 1030 kHz. Gleichzeitig mit der Abstimmung des Empfängers wird der Kanalzähler 13 über die Stufe 12 voreingestellt. Daa Teilerverhältnis des Kanalzählera 13 variiert also zwischen "6" bei Kanal 1 und "206" bei Abstimmung auf Kanal 200. Am Ausgang des Kanalzählers 13 steht eine Schwingung von 5 kHz zur Verfügung, die in der Vergleichsstufe 15 mit der Schwingung des Teilers 16 verglichen wird. Iniruh. die am Ausgang der Vergleichsstufe 15 automatisch eritötfcfcienrlf! Kachstinraspannung wird der Empfängeroszilla-

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tor 6 mittels der Kapazitätsdioden 7 auf Sollwert nachgezogen, bis der Empfänger an der eingestellten Stelle im Kanalraster "einrastet".

Soll ein derartiger Kanalzähler z.B. bei der Einstellung auf den Kanal 1 durch "6" teilen, dann wird der Zähler nach einem Übertrag über den Kontaktschieber auf die Stellung "200" voreingestellt. Entsprechend erfolgt die Einstellung auf die übrigen Kanäle.

Um Ungenauigkeiten und Alterungen des Quarzes in dem festen ^! Oszillator 10 auszugleichen, kann der Quarzoszillator mit einer Reaktanzstufe 11, die durch die Differenz der Quarzfrequenz und des beispielsweise um 20 dB geschwächten Senderträgers gesteuert wird, mit großer Zeitkonstante nachgezogen werden. i

Die Einstellung des Kanalzählers 13 auf das gewünschte ganzzahlige Teilungsverhältnis kann beispielsweise mit Hilfe eines Kontaktschiebers geschehen, der über eine als gedruckte Schaltung ausgebildete Skala geschoben wird. Entsprechend der jeweiligen Stellung des Kontaktschiebers werden die einzelnen Flip-Flops des Zählers 13 nach einem Übertrag des Zählers voreingestellt. Der Kontaktschieber kann beispielsweise in einer Zahnstange mit 200 Zähnen einrasten. Solche Anordnungen sind aus der Büroraaschinenelektronik - zur Meldung der V/agenstellung - bekannt.

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 2 v/erden die Schwingungen des Empfängerosüillators G, 7 - wieder Frequenzbereich zwischen 970 und 1970 kHz - ohne Umsetzung direkt einei.i Kr.iia.1 ::ähler 13' zugeführt, dessen veränderlicher»

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Teilerverhältnis daher zwischen 194 und 394 liegen muß, damit an seinem Ausgang eine 5 kHz- (Rechteck-) Schwingung erhältlich ist. Ira übrigen sind die Schaltungen nach Fig. 1 ur<d 2 in Aufbau und YJirkungsweise gleich.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung läßt sich auch, wie in .Fig. 3 gezeigt ist, für Einseitenbandempfanger mit Suchlauf einrichtung verwenden. In diesem Schaltbild ist wiederum mit 1' die Eingangsstufe, mit 2¹ die Mischstufe, mit 3¹ der ZF-Yerstärker sowie mit 4' der Demodulator, hier ein Produktdetektor, bezeichnet. Als Trägeroszillator 10^f für die Demodulation dient wiederum ein Quarzoszillator, der, wie in den Beispielen nach Fig. 1 und 2, gleichzeitig als Frequenznormal bzw. zur Erzeugung der der Phasenvergleichsstufe 15' zugeführten Rasterfrequenz herangezogen wird. Der Quarz schwingt ebenfalls auf 470 kHz; der nachfolgende digitale Teiler 16' teilt diese Frequenz auf die Rasterfrequenz. Bei dem vorgesehenen 5 klis-Raster wird dieser digitale Teiler 16' durch einen Zähler, der bis 94 zählt, gebildet.

Der durchstiinmbare Empfängeroszillator 6' ist wiederum als spannungsgesteuerter Oszillator ausgebildet, wie in Fig. 3 durch die Kapazitätsdiode 7' angedeutet ist. Die flachstimmspannung wird der Phasenvergleichsstufe 15* entnommen, die die Ausgangsschwingungen des Teilers 16' mit den Ausgangsschv.'ingungen eines dekadischen dreistelligen Kanalzählers bzw. Teilers 17 vergleicht. Die Phasenvergleichsstufe 15' zieht den Empfängeroszillator 6' stets auf das durch das eingestellte '.Ueilungsverhältnis des Zählers 17 gegebene Yielfache der Harterfrequenz. Für Kanal 1, dem eine Empfangsfrequenz von 500 kHz entspricht, und bei einer Zwischenfrequenz

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von 470 kHz muß der Zähler 17 bis "194" zählen bzw. durch '■■ "194" teilen (194 . 5 kHz = 970 kHz; 970 kHz - 500 kHz = j 470 kHe). i

Damit der Empfänger auf die verschiedenen Kanäle (1 bis 200) :

eingestellt werden kann, muß das Teilungsverhältnis des Zäh- '

lers 17 zwischen 194 und 394 verändert werden können. Die i

Ausgänge de:? Flip-Flops des Zählers werden daher mit den Aus- ■

gangen eines weiteren gleichartigen, d.h. dekadischen drei- ·

stelligen Zählers 18 verglichen, der von 0 - 200 zählen kann. |

Zur Verknüpfung wird ein Vergleichsgatter 19 verwendet. Für ;

den Empfang des Kanals 0 steht der Zähler 18 auf dem Wert j

"000". Das Vergleichsgatter 19 liefert einen Ausgangsimpuls, j

wenn vom Zähler 17 (Zähler A) und Zähler 18 (Zähler B) die j

Einer und Zehner gleich sind und wenn bei dem Vergleich der j

Hunderter der Zähler 17 die Stellung "2" und der Zähler 18 j

die Stellung "0" oder Zähler 17 die Stellung "3" und der Zäh- j

ler 18 die Stellung "1" einnimmt. j

Die Stellung "000" des Zählers 18 ergibt also dann einen Aus- i

j gangsimpuls am Vergleichsgatter 19» wenn der Zähler 17 die i Stellung "200" einnimmt. Mit dem Ausgangsimpuls des Vergleichs- ; gatters 19 wird der Zähler 17 stets auf die Stellung "006" zu- i

! J rückgestellt. Die nächsten Zählimpulse bringen dann den Zähler '

j 17 auf "007", "008" ... bis "200". Der Zähler 17 teilt also ! in diesem Falle durch 194. ;

Für den Empfang 55.E. des Kanals 19 lautet die Bedingung für
einen Inipuls aus dem Vorgleichsgattcr: '

Zähler 17: "219", Zähler 18: "019".

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Der Ausgangsimpuls des Vergleichsgatters 19 stellt nun den ι Zähler 17 in die Stellung "006" zurück. Der Zähler 17 teilt also in diesem Falle durch 219 - 6 = 213; daraus ergibt sich {

! die eingestellte Frequenz von 5 kHz . ?13 = 1065 kHz, also eine Empfangsfrequenz von 595 kHz oder Kanal 19.

Die Stellung des Zählers 18 ist der Anzeigestufe 14' direkt zu entnehmen. Für eine Fernbedienung könnte, was hier nicht gezeigt ist, ein Verstellen des Zählers 18 über eine Taste vorgesehen werden.

Zur Fortschaltung des Zählers 18 ist in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsart der Erfindung ein astabiler Multivibrator 20 vorgesehen, der über eine Suchlauftaste 21 gestartet wird. Gestoppt wird der astabile Multivibrator 20 durch ein niederfrequentes Signal, das durch Überlagerung der Restträgerschwingung des empfangenen Senders und der Hilfsträger schwingung des Demodulators abgeleitet wird. Dieses Signal sehr tiefer Frequenz - unter der Hörschwelle - wird dem Produktdetektor über einen Tiefpaß 22 (0 - 20 Hz) entnommen und zum Schalten verstärkt.

Die anhand der Fig. 3 beschriebene Schaltungsanordnung bietet außerdem die Möglichkeit, den zuletzt empfangenen Kanal Tbeim Ausschalten des Empfängers zu speichern, da dieser Kanal als Bit-Muster des Zählers 18 vorliegt und daher direkt Speichernkernen zugeführt werden kann. Beim Wiedereinschalten des Empfängers kann das Bit-Muster der Speicherkerne wieder in den Zähler 18 übernommen werden.

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Empfänger für einseitenbandraodulierte Sender in einem festen Trägerfrequenz— raster

Patentansprüche:

Schaltungsanordnung für Empfänger zum Empfang von einseitenbändmodulierten Sendern mit unterdrücktem oder geschwächten Senderträger in einem Wellenbereich, in dem die Trägerfrequenzen in einem festen Frequenzraster angeordnet sind, mit einem festen Oszillator zur Erzeugung der Rasterfrequenz sowie mit einem durchstimmbaren Empfängeroszillator den eine automatisch erzeugte Nachstimmspannung auf dio Rasterfrequenzen nachstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Demodulation des empfangenen Signales einem Produktdetektor (4, 4^f) als Hilfsträger die Schwingung des festen Oszillators (10, 10') zuführbar ist und daß die Nachstimmspannung einer Phasenvergleichsstufe (15, 15') entnehmbar ist, die eine durch ganzzahlige Teilung von der Frequenz des festen Oszillators (10, 10·) abgeleitete Schwingung mit einer entsprechenden, d.h. im Sollwert frequenz- und phasengleichen von dem Empfängeroszillator (6, 6¹) abgeleiteten Schwingung vergleicht, die durch Frequenzteilung mit einem veränderlichen, von dem eingestellten Sender abhängigen Teilerverhältnis gewonnen wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des festen Oszillators (10, 10'; mit Hilfe

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eines digitalen Zählers (15, 16') auf die frequenz des Ea- . i sterabstandes teilbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach, inspruoh 1 oder 2_P dadurch gekerni,- !

zeichnet, daß die von deai läspfängeroszillator (6₃ 6') abg-3- i

leitete und der Phasenvergleichsstufe (15? 15⁵) zugeführte i

Schwingung mit Hilfe eines Yoreinstsllbax-en Zählers (13₅ ;

13', 17-19) auf die frequenz des Rasterabstandes teilbar i ist.

Schaltungsanordnung nacli eines der Ansprüche 1 ois 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß lie Phasenvergleichsstufe (15» 15¹)! einen Differenzverstärker aufweist und daß als Enpfangeroszillator (6, 6^!) ein mit Hilfe von Kapazitätsdioden (7, 7¹) spannungsgesteuerter Oszillator verv/endbar ist»

5. Schaltungsanordnung für den Empfang von Sendern mit Restträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum BetrieTb von Empfängern mit Suchlauf, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare oder Kanalzähler (17 - 19) mit Hilfe eines astabilen Multivibrators (20) schrittweise weiterschaltbar ist, wobei die Fortschaltung durch die Suchlauftaste (21) gestartet und bei Einrasten des Empfängers auf den nächsten Kanal durch ein niederfrequentes Signal angehalten wird, das durch Überlagerung der Restträgerschwingung des Senders und der Hilfsträgerschwingung des Demodulators (4¹) erhältlich ist.

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Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalzähler (17 - 19) aus zwei dekadischen j dreistelligen Zählern (17, 18) besteht, die über ein Ver- ; gleichsgatter (19) miteinander verbunden sind, wobei der ^! erste Zähler (17) die von der Frequenz des Empfängeroszil- J lators (6¹) abgeleitete Schwingung mit einem Faktor unter- ; teilt, der von dem jeweils eingestellten Kanal vorgegeben \ ist und der zweite Zähler (18) von dem astabilen Multivi- ^; brator (20) in der Kanalfolge langsam fortschaltbar ist. j

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