DE2243411B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SUPPRESSING MALFUNCTIONS IN AN ELECTRICAL SIGNAL - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SUPPRESSING MALFUNCTIONS IN AN ELECTRICAL SIGNALInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störungen in einem elektrischen Signal mit einem die Störungen feststellenden Störungsdetektor, dessen Ausgangssignal die Störung im Signal ausbiendet.The invention relates to a circuit arrangement for suppressing interference in an electrical circuit Signal with a disturbance detector that detects the disturbances, the output signal of which indicates the disturbance in the signal ausbends.
Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störungen in einem Empfänger elektrischer Signale bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 20 51 891), die mit einem Signaldemodulator und einem Slörungsdetektor versehen ist, wobei das Ausgangssignal des Signaldemodulators über eine Torschaltung einem Speicherkondensator zugeführt wird und das Ausgangssignal des Störungsdetektors beim Auftreten eines Störimpulses die Torschaltung sperrt. Dabei wird, sobald ein Störimpuls im empfangenen Signal erscheint, die Torschaltung gesperrt, wodurch vermieden wird, daß der Störimpuls in das Ausgangssignal gerät. Der Speicherkondensator bewirkt, daß an der Stelle des Störimpulses das Ausgangssignal auf einem Pegel gehalten wird, der dem Signalpegei gerade vor dem Auftreten des Störimpulses entspricht.There is already a circuit arrangement for suppressing interference in a receiver electrical Signals known (German Offenlegungsschrift 20 51 891) with a signal demodulator and a Slörungsdetektor is provided, the output signal of the signal demodulator via a gate circuit is fed to a storage capacitor and the output signal of the fault detector when it occurs an interference pulse blocks the gate circuit. As soon as a glitch appears in the received signal, the gate is blocked, which prevents the interference pulse from getting into the output signal. Of the Storage capacitor has the effect that the output signal is at one level at the point of the interference pulse is held, which corresponds to the signal level just before the occurrence of the glitch.
Mit dieser Schaltungsanordnung entspricht das Signal am Ausgang der Torschaltung dem Signal an dessen Eingang, solange keine Störungen auftreten, da in diesem Fall die Torschaltung geöffnet ist. Sobald jedoch ein Stoi irrpuls auftritt und die Torschaltung somit gesperrt wird, wird das Signal an dem Ausgang der Torschaltung auf dem Wert, den es gerade vor dem Auftreten der Störung hatte, festgehalten. Dies geschieht aufgrund des mit dem Ausgang der Torschaltung verbundenen Speicherkondensators. Wird nun die Torschaltung wieder geöffnet, so tritt an ihrem Ausgang ein Spannungssprung auf, der dem Unterschied in der .Signalspannung nach und vor der Sperrzeit der Torschaltung entspricht und eine unerwünschte Verzerrung des Signals bewirkt. Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist versucht worden, die durch diesen Spannungssprung bewirkte Verzerrung mit einem großen Aufwand an Schaltelementen wieder auszugleichen. With this circuit arrangement, the signal at the output of the gate circuit corresponds to the signal at the gate circuit Input as long as no disturbances occur, since in this case the gate circuit is open. As soon as however a Stoi irrpuls occurs and thus the gate circuit is blocked, the signal at the output of the gate circuit is set to the value it was just before Occurrence of the disorder. This happens due to the output of the gate circuit connected storage capacitor. If the gate circuit is now opened again, it occurs at its exit a voltage jump, which corresponds to the difference in the .Signalspannung after and before the blocking time of the Gate circuit and causes undesirable distortion of the signal. In the known circuit arrangement an attempt has been made to reduce the distortion caused by this voltage jump with a to compensate for the great expense of switching elements.
Demgegenüber bezweckt die vorliegende Erfindung, mit einfachen Mitteln eine spürbare Verzerrung bei der Beseitung der Störungen zu vermeiden.In contrast, the present invention aims to achieve a noticeable distortion in the with simple means To avoid eliminating the interference.
Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ausgangssignal des Störungsdetektors einen Schalter steuert der statt des Eingangssignals den Momentanwert der tiefen Frequenzen im Eingangssignal an den Ausgang der Schaltungsanordnung legt.This is achieved according to the invention in that the output signal of the disturbance detector is a switch instead of the input signal controls the instantaneous value of the low frequencies in the input signal to the Output of the circuit arrangement sets.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dem Signalweg ein Tiefpaß eingeschaltet, und dessen Fußpunkt über den Schalter an den Ausgang eines zweiten Tiefpasses gelegt, dessen Eingang das Eingangssignal ständig zugeführt wird.In an advantageous embodiment of the invention, a low-pass filter is switched on in the signal path, and its base point is placed via the switch at the output of a second low-pass filter, its Input the input signal is continuously fed.
Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß die Störungen — und nur diese — über den Kondensator des Tiefpasses abfließen können.In this way it is achieved in a simple manner that the disturbances - and only these - via the capacitor of the low pass can flow away.
F.in noch weniger aufwendiges Ausfühtungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter in dem Signalweg liegt und durch einen Widerstand überbrückt ist, während der Ausgang der Schalter-Widerstands-Kombination über einen Kondensator an Masse gelegt ist und Widerstand und Kondensator so bemessen sind.F. in an even less complex exemplary embodiment is characterized in that the switch in the Signal path is and is bridged by a resistor, while the output of the switch-resistor combination is connected to ground via a capacitor and the resistor and capacitor are dimensioned accordingly.
daß sie einen Tiefpaß bilden. In diesem Fall folgt der Kondensator des Tiefpasses bei geschlossenem Schalter der Frequenz des Eingangssignales. Tritt nun eine Störung auf, so daß der Schalter geöffnet wird, bildet der diesen überbrückende Widerstand mit dem Kondensator einen Tiefpaß, über den die Störungen nach Masse abfließen können. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfolgt eine Austastung der Störung ohne sich durch den Austastvorgang ergebende spürbare Verzerrungen des Signals.that they form a low pass. In this case the Capacitor of the low pass when the switch of the frequency of the input signal is closed. Now kick a Disturbance, so that the switch is opened, forms the bridging resistance with the Capacitor has a low-pass filter through which the interference can flow to ground. In this invention Embodiment, the fault is blanked without resulting from the blanking process noticeable distortion of the signal.
Da bei Musikübertragungen gewisse Instrumente — wie beispielsweise die Becken eines Schlagzeuges — Töne erzeugen, deren Frequenzen bis in den Frequenzbereich der Störungen fallen, hier jedoch eine wesentlich geringere Amplitude als auftretende Störungen besitzen, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Schwelle vorgesehen ist, aufgrund derer nur bei einer Mindestamplitudenhöhe der Störung der Tiefpaß in den Weg des gestörten Eingangssignals geschaltet wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß beispielsweise bei Musiksendungen gewisse hohe Töne unterdrückt werden. Eine solche Schwelle kann dabei in bekannter Weise — beispielsweise durch Vorspannungen — erzeugt werden und /.. B. im Störungsdetektor oder im Impulsformer vorgesehen sein.Since certain instruments - such as the cymbals of a drum kit - generate tones during music broadcasts, the frequencies of which fall into the frequency range of the interference, but here have a significantly lower amplitude than the interference that occurs, it is proposed in a further development of the invention that a threshold be provided, due to which the low-pass filter is switched in the path of the disturbed input signal only at a minimum amplitude level of the disturbance. This prevents certain high-pitched tones from being suppressed, for example in the case of music broadcasts. Such a threshold can be generated in a known manner - for example by bias voltages - and / .. be provided in the fault detector or in the pulse shaper.
Damit der einschaltbare Tiefpaß mit Sicherheit zeitlich vor dem Durchgang des gestörten Eingangssignales eingeschaltet ist, kann in zweckmäßiger Weise vorgesehen sein, daß in den Weg des Eingangssignals vor den schaltbaren Tiefpaß ein Zeitverzögerungsglied gelegt ist.This means that the low-pass filter that can be switched on takes place before the disturbed input signal passes through is switched on, it can be provided in an expedient manner that in the path of the input signal a time delay element is placed in front of the switchable low-pass filter.
Eine andere Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Störungsdetektor während des Vorliegens einer Störung im Eingangssignal von dieser gelriggert in schneller Reihenfolge kurze Impulse abgibt, die dergestalt zur Einschaltung des Tiefpasses benutzt werden, daß dieser eingeschaltet ist, solange ein Impulsformer im Störungsdetektor Impulse aussendet. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch bewirkt werden, daß die Ausgangsimpulse des Impulsformers der Basis einen den Tiefpaß einschaltenden Schalttransistors zugeführt werden, die zugleich dergestalt mit einem Speicherkondensator verbunden ist, daß die Basis-Spannung in einer längeren Zeitdauer abklingt, als der Pause zwischen den kurzen Impulsen vom Impulsformer entspricht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der schaltbare Tiefpaß immer nur für die Dauer einer Störung eingeschaltet ist und nicht etwa schon ausgeschaltet werden kann, obgleich noch eine Störung vorliegt, oder für längere Zeit eingeschaltet bleibt, als zur Austastung einer Störung notwendig ist.Another development of the present invention is that the fault detector during The presence of a disturbance in the input signal triggers short pulses in quick succession outputs, which are used in such a way to switch on the low-pass filter that it is switched on as long as a Pulse shaper in the fault detector sends out pulses. This can bring about this in an advantageous manner be that the output pulses of the pulse shaper of the base a switching transistor that turns on the low-pass filter are supplied, which is also connected to a storage capacitor in such a way that the Base voltage decays in a longer period of time than the pause between the short pulses from Pulse shaper corresponds. This measure ensures that the switchable low-pass filter is only ever available for the Duration of a fault is switched on and cannot be switched off already, although another There is a fault or remains switched on for longer than is necessary to blank out a fault.
Die für den Aufbau der Schaltungsanordnung notwendigen Schaltelemente, können zweckmäßigerweise dergestalt gewählt werden, daß der Störungsde- Yi tektor ein Differenzierglied und je für positive und negative Störungsflanken einen Impulsverstärker aufweist und der Impulsformer ein von den positiven oder negativen Ausgangsimpulsen des Störungsdetektors positi" oder negativ triggerbarer Multivibrator ist. t>o Durch einen solchen Aufbau des Störungsdetektors und des Impulsformers wird erreicht, daß Störungen mit positiven oder negativen Anfangsflanken sofort bearbeitet werden. Dabei kann eine Schwelle zur Berücksichtigung nur von Mindestamplituden der Störungen n> als Ansprechschwelle in den Impulsverstärkern oder dem Multivibrator vorgesehen sein.The switching elements necessary for the construction of the circuit arrangement can expediently be chosen in such a way that the Störungsde- Yi detector has a differentiator and a pulse amplifier for each positive and negative interference edges and the pulse shaper one of the positive or negative output pulses of the interference detector can be triggered positively or negatively Multivibrator is. T> o With such a structure of the disturbance detector and the pulse shaper it is achieved that disturbances with positive or negative starting edges are processed immediately be provided.
Einen besonderen Vorteil kann die vorliegende Erfindung noch dadurch bieten, daß der Störungsdetektor die Störung im Niederfrequenzbereich feststellt. In diesem Fall ist es nämlich möglich, die Schaltungsanordnung zum Unterdrücken der Störungen in Form eines gelrennten Zusatzgerätes herzustellen, das beispielsweise an die Tonbandbuchsen eines Autoradios angeschlossen werden kann.The present invention can also offer a particular advantage in that the fault detector detects the interference in the low frequency range. In this case it is namely possible to use the circuit arrangement to suppress the interference in the form of a remote additional device to produce, for example can be connected to the tape jacks of a car radio.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the drawings. In the Drawings shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausbildung einer Schaltungsanordnung zum Unterdrükken von Störungen in einem elektrischen Eingangssignal, 1 shows a block diagram of a configuration according to the invention of a circuit arrangement for suppressing of disturbances in an electrical input signal,
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer variierten Ausführungsform einer solchen Schaltungsanordnung,F i g. 2 shows a block diagram of a varied embodiment of such a circuit arrangement,
F i g. 3 ein detaillierteres Schaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 undF i g. 3 shows a more detailed circuit diagram of a circuit arrangement according to FIGS. 1 and
Fig.4 ein etwas detaillierter dargestelltes Schaltbild der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2.4 shows a circuit diagram shown in somewhat more detail the circuit arrangement according to FIG. 2.
Aus dem in Fig. 1 gezeigten Blockdiagramm ist ersichtlich, daß das im Niederfrequenzbereich liegende Eingangssignal NF über einen Verstärker 1 und ein Zeitverzögerungsglied 2 einem Tiefpaß TPi zugeführt wird, dessen Fußpunkt über einen Schalter Sund einen zweiten Tiefpaß 77*2 mit dem Eingang verbindbar ist. Vor dem Verstärker 1 liegt das Eingangssignal Λ/F an einem Störungsdetektor SD an, der bei Vorliegen einer Störung ein Signal erzeugt und an einen Impulsformer IF weiterleitet. Dieser Impulsformer /F sendet beim Vorliegen eines Ausgangssignals des Störungsdetektors SD ein Signal aus, das in der Regel eine bestimmte Impulsdauer besitzt und über einen Speicher SP dem Schalter S zugeführt wird, der daraufhin schließt und somit den Fußpunkt des einschaltbaren Tiefpasses TP 1 aufgrund des zweiten Tiefpasses TP2 auf das Potential der tiefen Frequenzen des Eingangssignales legt. Während der Zeit, in der der Schalter S geschlossen ist, können somit aufgrund des Potentialunterschiedes die Störungen über den Tiefpaß TPi abfließen. Das Zeitverzögerungsglied 2 ist dabei dafür vorgesehen, damit sichergestellt wird, daß ein durch den Störungsdetektor festgestellter Störimpuls bereits den Schalter S geschlossen hat, bevor das gestörte Eingangssignal zu dem Tiefpaß TPi gelangt.From the block diagram shown in Fig. 1 it can be seen that the input signal NF , which is in the low frequency range, is fed via an amplifier 1 and a time delay element 2 to a low-pass filter TPi, the base of which can be connected to the input via a switch S and a second low-pass filter 77 * 2. In front of the amplifier 1, the input signal Λ / F is applied to a disturbance detector SD , which generates a signal in the event of a disturbance and forwards it to a pulse shaper IF. This pulse shaper / F sends a signal when there is an output signal from the disturbance detector SD , which usually has a certain pulse duration and is fed via a memory SP to the switch S, which then closes and thus the base of the switchable low-pass filter TP 1 due to the second Low-pass TP2 sets the potential of the low frequencies of the input signal. During the time in which the switch S is closed, the interference can flow away via the low-pass filter TPi due to the potential difference. The time delay element 2 is provided to ensure that an interference pulse detected by the interference detector has already closed the switch S before the disturbed input signal reaches the low-pass filter TPi.
Der Impulsformer /F kann auch so ausgebildet sein, daß er anstelle eines Ausgangsimpulses vorbestimmter Dauer während des Vorliegens einer Störung im Eingangssignal und somit während des Vorhandenseins eines Ausgangssignals des Störungsdetektors SD in schneller Reihenfolge kurze Impulse abgibt, die dem Speicher SP zugeführt werden. Der Speicher 5p speichert diese Impulse für eine Weile, so daß der Schalter S geschlossen bleibt, solange von dem Impulsformer IF kurze Impulse abgegeben werden. Hierdurch wird erreicht, daß der Tiefpaß TPi eingeschaltet ist, solange der Impulsformer Impulse aussendet, d. h. solange vom Störungsdetektor SD Störungen angezeigt werden. Es wird somit erreicht, daß die Austastzeit der Störungen deren Zeitdauer entspricht.The pulse shaper / F can also be designed so that, instead of an output pulse of predetermined duration, it emits short pulses in rapid succession during the presence of a disturbance in the input signal and thus during the presence of an output signal from the disturbance detector SD , which are fed to the memory SP. The memory 5p stores these pulses for a while, so that the switch S remains closed as long as short pulses are emitted by the pulse shaper IF. This ensures that the low-pass filter TPi is switched on as long as the pulse shaper sends out pulses, ie as long as the disturbance detector SD displays disturbances. It is thus achieved that the blanking time of the disturbances corresponds to their duration.
Die für eine Schaltungsanordnung gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 1 verwendeten Bauelemente kennen verschiedene Ausgestaltung besitzen. Ein Beispie! für eine mögliche Ausgestaltung ist in Fig. 3 gezeigt, bei der die einzelnen Blöcke des Blockschaltbildes durch gestrichelte, strichpunktierte oder punktierte Linien dargestellt sind.The components used for a circuit arrangement according to the block diagram of FIG know have different designs. An example! for a possible embodiment is shown in FIG. 3 shown in which the individual blocks of the block diagram by dashed, dash-dotted or dotted lines Lines are shown.
22 434122 4341
Der Störungsdetektor SD enthält ein aus einem Kondensator und einem Widerstand bestehendes Differenzierglied 3, das mit einem oberen Impulsverstärker 4 zur Verstärkung der positiven Störungsflanken und einem unteren Impulsverstärker 5 zur Verstärkung der negativen Störungsflanken verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß sowohl eine auftretende positive erste Störungsflanke als auch eine auftretende negative erste Störungsflanke sofort registriert wird und ein entsprechendes Ausgangssignal dem Impulsformer IF zugeleitet wird. Dieser besteht aus einem herkömmlichen monostabilen Multivibrator, der sowohl positiv als auch negativ triggerbar ist. Dabei kann eine Ansprechschwelle, damit nur Frequenzen einer genügend hohen Amplitude als Störungen angezeigt werden, in bekannter Weise sowohl in den Inipulsverstärkern 4 und 5 als auch in dem monostabilen Multivibrator6 vorgesehen sein.The disturbance detector SD contains a differentiating element 3 consisting of a capacitor and a resistor, which is connected to an upper pulse amplifier 4 for amplifying the positive disturbance edges and a lower pulse amplifier 5 for amplifying the negative disturbance edges. In this way it is achieved that both an occurring positive first disturbance edge and a occurring negative first disturbance edge are registered immediately and a corresponding output signal is fed to the pulse shaper IF. This consists of a conventional monostable multivibrator that can be triggered both positively and negatively. A response threshold, so that only frequencies of a sufficiently high amplitude are displayed as interference, can be provided in a known manner both in the pulse amplifiers 4 and 5 and in the monostable multivibrator 6.
Um die Austastbreite in Abhängigkeit von der Siörimpulsbreite zu steuern, wird der monostabüe Multivibrator 6 so ausgelegt, daß er mil einer sehr kurzen Schaltzeit von etwa 400 Mikrosekunden schaltet und während einer Störung mehrmals ausgelöst wird. Die sich als Ausgang so ergebenden schmalen Rechteckimpulse werden über eine Diode 7 der Basis eines Schalttransistors 9 zugeführt, der den Schalter S bildet, wobei gleichzeitig ein Speicherkondensator 8, der zusammen mit der Diode 7 den Speicher SP bildet.In order to control the blanking width as a function of the noise pulse width, the monostable multivibrator 6 is designed so that it switches with a very short switching time of about 400 microseconds and is triggered several times during a fault. The narrow square-wave pulses resulting as an output are fed via a diode 7 to the base of a switching transistor 9, which forms the switch S, a storage capacitor 8, which together with the diode 7 forms the memory SP at the same time.
aufgeladen wird, so daß die Spannung an der Basis des Schalttransistors 9 langsamer abklingt als die Rückflanke des Multivibrators. Ist der Störinipuls somit langer, so kippt der Multivibrator 6 erneut, bevor der Schalttransistör 9 wieder geöffnet hat. Auf diese Weise bleibt der schaltbare Tiefpaß TP \ also eingeschaltet, solange Störimpulse vorhanden sind.is charged, so that the voltage at the base of the switching transistor 9 decays more slowly than the trailing edge of the multivibrator. If the interference pulse is thus longer, the multivibrator 6 tilts again before the switching transistor 9 has opened again. In this way, the switchable low-pass filter TP \ remains switched on as long as interference pulses are present.
Der Emitter des Schalttransistors 9 ist mit dem Emitter eines Emitterfolgers !0 verbunden, dessen BasisThe emitter of the switching transistor 9 is connected to the emitter of an emitter follower! 0, the base of which
ίο über den aus Kondensator und Widerstand bestehenden Tiefpaß TP2 das Eingangssignal zugeführt wird. Der Emitterfolger 10, der einen nicderohmigen Generator darstellt, dient dabei zur Entkopplung der beiden Netzwerke.ίο the input signal is supplied via the low-pass filter TP2, which consists of a capacitor and a resistor. The emitter follower 10, which represents a non-ohmic generator, serves to decouple the two networks.
r> Der Schaltungsaufbau der F i g. 2 ähnelt dem der F i g. 1 und 3, bei ihm ist jedoch in den Weg des Eingangssignals NF ein normalerweise geschlossener Schalter 11 gelegt, der beim Vorliegen von Störungsimpulsen geöffnet wird. Dieser Schalter 11 ist durch einen Widerstand 12 überbrückt, der zusammen mit einem Kondensator J3 einen Tiefpaß bildet, wenn der Schaltet 11 geöffnet wird.r> The circuit structure of FIG. 2 is similar to that of FIG. 1 and 3, but with him a normally closed switch 11 is placed in the path of the input signal NF , which is opened when interference pulses are present. This switch 11 is bridged by a resistor 12 which, together with a capacitor J3, forms a low-pass filter when the switch 11 is opened.
Der Störungsdetektor SD, der Impulsformer /Fund der Speicher SP können dabei von gleicher Bauart wie in Fig. 3 sein. In Fig.4 ist dabei dargestellt, daß der Schalter 11 aus einem Flächentransistor bestehen kann Im übrigen entspricht dieses Schaltbild dem in Fig. 1 gezeigten.The disturbance detector SD, the pulse shaper / find the memory SP can be of the same design as in FIG. In FIG. 4 it is shown that the switch 11 can consist of a flat transistor. Otherwise, this circuit diagram corresponds to that shown in FIG.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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