DE2245556B2

DE2245556B2 - Demodulator für winkelmodulierte elektrische Schwingungen

Info

Publication number: DE2245556B2
Application number: DE2245556A
Authority: DE
Inventors: Yukinobu Yamato Kanagawa Ishigaki (Japan)
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1971-09-18
Filing date: 1972-09-16
Publication date: 1975-11-13
Also published as: JPS5625811B2; US3818355A; JPS4838659A; DE2245556A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Demodulator für winkelmodulierte elektrische Schwingungen, bei denen die Frequenz der mit einem analogen Modulationssignal winkel modulierten Trägerschvvingung derart niedrig ist, daß ein Teil■ Jes unteren Seitenbandes zweiter Ordnung der winkelmodulierten Schwingung in den Frequenzbereich des analogen Modulationssignals fällt, mit einer impulsformenden und phasenteilenden Einrichtung zum Bilden von zwei rechteckförmigen Signalen entgegengesetzter Phase aus der winkelmodulierten Schwingung, einer ersten Differenziereinrichtung zum Bilden eines ersten Impulszuges durch Differenzieren des einen der beiden rechteckförmigen Signale, einer zweiten Differenziercinrichtung zum Bilden eines zweiten Impulszuges durch Differenzieren des anderen der beiden rechteckförmigen Signale, einer auf den ersten und zweiten Impulszug ansprechenden Einrichtung zum Erzeugen eines dritten Impulszuges mit einer vielfachen Frequenz der winkelmodulierten Schwingung und mit einer impulszählcnden Demodulationseinrichtung zur Gewinnung des analogen Modulationssignals aus dem dritten Impulszug.

Aus der DT-OS 20 58 334 ist eine Anordnung zur Aufzeichnung und bzw. oder Wiedergabe von Kanalsignalen auf bzw. von einer 45/45-Grad-Rille in Schallplatten bekannt, bei der winkelmodulierte Schwingungen zu demodulieren sind, bei denen die Frequenz der Trägerschwingung im Vergleich zu dem Modulationssignal verhältnismäßig niedrig ist. Dies beruht darauf, daß die zur Aufzeichnung und Wiedcrgäbe zur Verfugung stehenden Hilfsmittel, wie Tonabnehmer und Schallplatte, frequenzmäßig nach oben begrenzt sind. Bei der genannten Aufzeichnungs- und Wiedergabeanordnung soll daher das Frequenzband der vvinkelmodulierten Schwingung so tief wie möglieh liegen, jedoch nicht in Konflikt mit den nicht modulierten Tonsignulen kommen. Zur Winkelmodulation wird somit eine Trägerschwingung gewählt, die eine verhältnismäßig niedrige Frequenz von

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beispielsweise 30 kHz hat. Die fragliche winkelmodu- anderen Ungang der Differeniialschaltung ^n eine

Iierte Schwingung ist ein Dilferenzsignal aus zwei stromquelle anschließen, die derart eingestellt wird.

Kanalsignalen, das in Überlagerung mit einem nicht dall das Ausgangssignal der Differentialschaltung

modulierten Summensignal aus den beiden selben Null lsi. wenn die frequenzmoduliert Schwingung

Kanalsignalen in einer einzigen Rillenwand der Schall- 5 dem reinen Träger entspricht. In diesem Fall tritt

platte aufgezeichnet ist. am Ausgang der Dilterentialschaliung das MoJu-

Bei einer winkelmodulierten Schwingung, mit einer iationssigiui auf.

Trägerschwingung, deren Frequenz im Vergleich /ur Dieser bekannte I-requen/disknmiiiLitor ist jedoch

Modulationsfrequeiiz niedrig ist, fallen bereit-, die /ur Lösung der ober, beschriebenen Schwierigkeilen

unteren Seitenbänder niedriger Ordnung in das ! re- iu nicht geeignet.

quenzband des Modulationssignais. So erscheint bei E)er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der einer Trägerfrequenz von 3OkHz der untere Teil des Demodulation einer winkelmodulierte!! Schwingung zweiten Seitenbandes im hochfrequenten Hand des ohne die üblichen aufwendigen Frcquenzverdopplerim Hörfrequenzbereich liegenden Tonsignals. Diese schaltungen eine Frequenzvenierfachung vorzunehunerwünschte Überlagerung tritt in den der Demo- 15 men, so daß die Impulszählmodulation unter Erzielung dulationsanordnung nachfolgenden Schaltungen auf. der gewünschten Siöiungs- und Verzerrungsfreiheit Es kommt daher zu einer gegenseitigen Störung mit einfachen Mitteln durchführbar ist.
zwischen dem Seitenband und dem hochfreqenten /ur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs beBand des Tonsianals, und es treten Subharmonische ->ehncbene Demodulator für winkelmodulierte dek- und überaus starke Verzerrungen auf. 20 tri.-che Schwingungen nach der Erfindung gekenn-

Um diese Nachteile zu überwinden, macht der zeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung /ur

eingangs beschriebene bekannte Demodulator im ^lH)-Grad-Phascnverzögerung des einen der beiden

Gegensatz zu den sonst üblichen Demodulatoren niit icchteckförmigen Signale, eine weitere impulsfoimeiide

Impulszähldemodulation von einer Frequenzverviei- und phasenteilende Einrichtung zum Bilden von zwei

fachung, und zwar von einer Frequeiizverdoppiung 25 weiteren rechteckförmigen Signalen entgegengesetzter

Gebrauch, die zu einer Erhöhung des Modulations- Phase aus dem .Ausgangssignal der Ver/ögcrungsein-

grads und damit zu einer Verschiebung der Seilen- richtung, eine dritte Differenziereinrichtung zum HiI-

bänder zu höheren Frequenzen führt. Die damit \er- den eines vieiien Impulszuges durch Differenzierendes

bundenen technischen Zusammenhänge sind im ein- einen der beiden weiteren rechteckförmigen Signale,

zelnen in der Figurenbeschreibung ausgeführt. 3^ eine vierre Differenzicrcinriehiung /um Rüden eines

Mit diesem bekannten Demodulator wird zwar eine fünften Impulszugcs durch Differenzieren des anderen

wesentliche Verbesserung erzielt, jedoch werden die der beiden weiteren rechtecki'örmigen Signale, vier

Störungen nicht vollständig beseitigt, und es treten Torcinrichtungeii, von denen jeweils eine je einer der

vor allem unerwünschte Schwebungserscheinungen auf. vier Differenziercinrichuingen zur Steuerung des

Man hat daher auch bereits versucht, eine mit 35 durch die zugeordnete Differenzieren',iichtung cr-Frequenzvervierfachung arbeitende Anordnung zur zeugten Impulszugcs nachgeschaltet ist. und eine Ein-Impulszähldcmodulation heranzuziehen. Zum Auf- richtung zum Vereinen der Ausgangssignale der vier bau einer derartigen Anordnung benötig! man jedoch I orcinrichtungen zu dem dritten Impulszug mit einer eine verhältnismäßig große Anzahl von Frequenz- Frequenz, die der vierfachen Frequenz der winkelvervielfachungsstufen, was zu einer sehr aufwendigen 40 modulieiten Schwingung entspricht,
und komplizierten Schaltungsanordnung führt. Dar- Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln und über hinaus treten durch die Verwendung von zahl- ohne Anwendung von herkömmlichen Frequenzverreichen Schaltungselementen neue Schwierigkeiten auf, viclfachcrschaltungcn eine Frcquenzvcrvierfachung der nämlich die Erzeugung von verhältnismäßig hohen winkelmodulierten Schwingung erreicht. Dadurch Rauschsignalen. 45 werden bei der Demodulation die störenden Seiten-

Zum Stand der Technik wird ergänzend auf einen bänder frequenzmäßig so weit nach oben verschoben,

aus der US-PS 29 61 611 bekannten Frequenzdiskri- daß sie nicht mehr in das Frequenzband des analoger

minator verwiesen, der zur Demodulation von einer Modulationssignals fallen.

als Bezugsmaß dienenden vorgegebenen Verzögerungs- Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichzeit Gebrauch macht. Bei diesem bekannten Frequenz- 50 nungen nähei erläutert. In diesen zeigt
diskriminator werden entweder die positiv oder nega- F i g. I ein Blockschema einer bekannten Anord· tiv gerichteten Nulldurchgänge des frequenzmodu- nung zur Impulszähldemodulation,
lierten Signals festgestellt und ein Impulszug erze gt, Fig. 2 ein Blockschema einer bekannten Anord· dessen Impulse dem zeitlichen Auftreten der be- nung zur Impulszähldemodulation mit Frequenztreffenden Nulldurchgänge entsprechen. Dieser Im- 55 Verdopplung,

pulszug wird dem Rücksetzeingang eines Flipflops F i g. 3 ein Blockschema einer von der Anmelderir

direkt und dem Setzeingang des Flipflops über eine früher vorgeschlagenen Anordnung zur Impulszähl

Verzögerungsschaltung mit einer genau vorgegebenen demodulation mit Vervielfachung,

festen Verzögerungszeil zugeführt. Wenn man die Fig. 4Λ. 4B und 4C Schaubildcr des Frequenz

Verzögerungszeit gleich der halben Periode der Träger- ^6o spektrums für die Scitcnbänder von modulierte!

frequenz macht, entspricht das integrierte Ausgangs- Schwingungen in drei verschiedenen Fällen, in dener

signal des Flipflops der modulierenden Frequenz. der Modulationsgrad 1, 1 bzw. 4 beträgt,

Andererseits kann man auch die Verzögerungszeit auf F i g. 5 ein Blockschema, das den wesentlichen Auf

eine andere konstante Zeit einstellen, die zwischen bau einer Ausführungsform des Demodulators nacl

der halben und ganzen Periodendauer der Träger- ⁶5 der Erfindung veranschaulicht,

frequenz liegt, und dann das Ausgangssignal des Fig. 6Λ bis 6 H Diagramme zeitlichen Verlauf:

Flipflops dem einen Eingang einer als Tiefpaß aus- von Signalen an verschiedenen Stellen der Anordnunf

gebildeten Diffcrentialschaltung zuführen und dem gemäß F i g. 5,

F i g. 7 ein Ausfiihrungsbeispicl einer Schallungsanordnung nach der Erfindung für das Blockschema gemäß F i g. 5.

Als Anleitung zum vollen Verständnis der vorliegenden Erfindung sollen die folgenden allgemeinen Betrachtungen und eine kurze Beschreibung bekannter Anordnungen und Verfahren vorangestellt werden.

Im allgemeinen kann im Hinblick auf eine winkelmodulierte Schwingung, beispielsweise eine frequenzmodulierte Schwingung, die Spannung /:>.i/ der frequenzmodulierten Schwingung durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

/·', „ ~ A cos I 2.7 ld I . sin 2 .7 lim + Φ).

Ferner kann der Modulationsgrad ml durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden:

/II/

I /
fm

In diesen Gleichungen bedeutet:

A die Amplitude der Trägerschwingung,

je die Frequenz der I lägerschv.ingung.

, 1 /' der Frequenzhub,

fm die Modulationsfrequenz,

Φ der ursprüngliche Phasenwinkel.

Außerdem kann die Signalspannung L'fm des Scitenbandes für den Fall, daß Frequenzmodulation durchgeführt wird, durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

e;,_m = a ·_

JiUinJΊ cos (2 η /( +■ /j -2 r Im) ί

(Der ursprüngliche Phasenwinkel ist weggelassen.)

Hierin ist Jn eine Bessel-Funktion erster Klasse der /7-ten Ordnung.

Wie aus den obigen Gleichungen hervorgeht, werden unbegrenzte Seitenbänder in Frequenzbereichen über und unter der dazwischen verlaufenden Trägerfrequenz erzeugt. Wie bekannt, bestehen diese Seitenbänder an Stellen, die ganzen Vielfachen der Modulationsfrequenz fm entsprechen, und ändert sich außerdem das Seitenbandspektrum in Einklang mit dem Wert des Modulationsgrades mf.

Im allgemeinen ist eine Anordnung zur Impulszähldemodulüüon vorteilhaft für die Demodulation einer frequenzmodulierten Schwingung, bei der eine Trägerwelle von niedriger Frequenz moduliert wird. Ein Beispiel einer bekannten Anordnung zur Impulszähldemodulation ist als Blockschema in F i g. 1 wiedergegeben. In dieser Anordnung wird eine frequenzmodulierte Schwingung, die über einen Eingangsanschluß 10 zugeführt wird, durch ein Amplitudenfilter bzw. einen Begrenzer 11 zu einer Rechteckwelle geformt, die durch eine Differenzierschaltung 12 differenziert wild Der erhaltene differenzierte Impuls wird durch einen Imp'jls7i;hidetektor 13 gleichgerichtet, und ein demoduiienes Signa! i^ird einem Ausgangsanschluß 14 zugeführt

Dann wird, fall· W\ ,pidswci.se die Trägerfrequenz fc 3OkHz. die MoJula'ionsfrequenz fm 1OkHz und der Frequenzhub 1/ 1OkHz beträgt, der Modulationsgrad mf gleich Eins, und das Frequenzspektrum des Seitenbandes erhält in diesem Fall nach der obicen Gleichung die in Fig. 4A angegebene Verteilung Das zweite Seitenband des unteren Seitenbandes tritt mit einer Amplitude von 0,12 an der Stelle einer Frequenz von 10 kHz auf. Demnach erzeugt bei dem vorstehend beschriebenen Demodulator das zweite untere Seitenband Interferenz mit einem Hörfrequenzsigna! von 10 kHz nach der Demodulation, wodurch sich als Nachteil eine bemerkenswerte Verschlechterung des Verzerrungsfaktors ergibt.

ίο Eine andere bekannte Anordnung zur Jmpulszähldemodulation. die mit Frequenzverdopplung arbeitet, ist als Blockschema in F i g. 2 wiedergegeben. Hierbei erfährt eine frequenzmodulierte Schwingung, die über einen Anschluß 15 zugeführt wird, in einem Ampli-IS sudenbegrenzer und Phasenteiler 16 eine Wellenformung und Phasenteilung, und das so erhaltene Signal wird in einer Differenzierschaltung 17 differenziert. Das so differenzierte Signal wird in einem Frequenzverdoppler 18 verdoppelt und ferner in einem Impulszähldetektor 19 gleichgerichtet und demoduliert, worauf ein demoduliertes Signal über einen Alisgangsanschluß 20 abgeführt wird. Bei dieser Anordnung ergibt die Verdoppelung der Frequenz durch die Verdopplerschaltung 18 auch eine Verdopplung des Modulationsgrades mf, und die Verteilung des Seiteribandes streut ebenfalls, wie in Fig. 4B angegeben ist.

Bei dieser bekannten Anordnung ist eine wesentliche Verbesserung erzielt, wie aus einem Vergleich von F i g. 4 A und F i g. 4 B hervorgeht, nämlich hinsichtlich der Interferenz bei einer Hörfrequenz von 10 kHz. wie sie bei der an Hand von F i g. 1 beschriebenen bekannten Anordnung auftritt. Doch selbst mit dieser Verbesserung ist die Interferenz nicht völlig beseitigt, und auch bei dieser Anordnung kann Schwebungsstörung nicht gänzlich vermieden werden. Deshalb hat die Anmelderin eine Anordnung zur lmpuiszähldemodulation mit Vervierfachung vorgeschlagen, die in F i g. 3 veranschaulicht ist. Hierbei durchläuft eine modulierte Schwingung, die über einen Anschluß 21 eingeleitet wird, einen Begrenzer 22, eine Iniegrierschaltung 23 und einen Phasenteiler 24 und wird nach Verdopplung durch einen Frequenzverdoppler 25 in einer Differenzierschaltung 26 differenziert. Das Ausgangssignal der Differenzierschaltung 26 durchläuft dann eine Begrenzer- und Phasenteilerschaltung 27 und eine Differenzierschaltung 28, ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 2, und wird in einem Frequenzverdoppler 29 nochmals verdoppelt. so daß also insgesamt eine Vervierfach ung erfolgt ist. Das so vervierfachte Signal wird daraufhin in einem Impulszähldetektor 30 demoduliert, so daß ein demoduliertes Ausgangssignal über den Ausgangsanschluß 31 abgeführt wird.

Bei dieser Anordnung entspricht die Verteilung des Seitenbandes dem Fall, bei dem der Modulationsgrad mf den Wert 4 hat, wie er in F i g. 4 C veranschaulicht ist. Wie aus F i g. 4 C hervorgeht, tritt dort fast keine Interferenz eines modulierten Hörfrequenzsignals und eines Seitenbands an der Stelle einer Frequenz von 10 kHz auf. Auf der anderen Seite führt jedoch die Anwendung einer großen Anzahl von Frequenzvervielfachungsstufen in dieser Form zu einer verwickelten Schaltung. Ferner lösen die vielen Schaltungselemente, die verwendet werden müssen, Probleme aus, wie die Erzeugung eines stärkeren Geräusches oder Rauschens als bei den Anordnungen nach F i g. 1 und 2.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Über-

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windung der oben beschriebenen Schwierigkeiten bei Torschaltung 62 bzw. 63 der Torschaltungsgruppe 59 den bekannten Anordnungen und die Lösung der und werden dem Univibrator 65 zusammen mit den Probleme, die bei der von der Anmelderin früher Ausgangssignalen der Torschaltungen 60 und 61 zuvorgeschlagenen Anordnung auftreten. geleitet. An der Ausgangsseite der Torschaltungen 60

Eine Ausführungsform der den Gegenstand der 5 bis 63, d. h. an der Eingangsseite des Univibiators 65,

vorliegenden Erfindung bildenden Anordnung isl als erfolgt eine Mischung der differenzierten Ausgangs-

Blockschema in Fig. 5 veranschaulicht, und die signale, die keine Verzögerung in bezug auf die Recht-

Wellenformcn der Signale an den verschiedenen Stellen ecksignale b und c am Ausgang der ersten Begrenzer-

dieses Blockschemas sind in F i g. 6 A bis 611 wieder- und Phasenteilerschaltung 51 haben, und der differen-

gegeben 10 zierten Ausgangssignale, die 90-Grad-Phasenverschie-

Eine frequenzmodulierte Schwingung« von einer bung in bezug auf die Rechtecksignalee und / am Wellenform nach F i g. 6A wird über einen Eingangs- Ausgang der zweiten Begrenzer- und Phasenteileranschluß 50 einem ersten Begrenzer und Phasenteiler 51 schaltung 53 haben. Aus diesem Grund wird ein zugeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform der differenzierter Impulszugg von einer Frequenz, die Erfindung ist diese winkelmodulierte Schwingung α 15 das Vierfache der Frequenz der einzelnen Rechteckein Signal, das dadurch erhalten wird, daß durch einen signale ist und ansteigende Äste an den Anstiegs-Tonabnehmer eine winkelmodulierte Schwingung ab- stellen der Rechtecksignale b, c, e und / aufweist, wie getastet wird, die auf der zuvor erwähnten Vicrkanal- in Fig. 6G angegeben, dem Univibrator65 zugeführt, schallplatte aufgezeichnet worden ist, und zwar durch Die differenzierten Impulse g erfahren im U>nivi-Winkelmodulation (Frequenzmodulation, Phasen- 20 brator 65 eine Umformung hinsichtlich der Imfjtiismodulation) einer Trägerschwingung von 3OkHz mit form, und das Ausgangssignal des Univibrators 65 dem Differenzsignal aus zwei Kanalsignalen und durch wird einem Tiefpaßfilter 66 zugeleitet. Das Ausgangs-Uberlagerung der modulierten Trägerschwingung mit signal des Tiefpaßfilters 66 wird als demoduliertes einem direkten Summcnsignal aus zwei Kanalsignalen. Audiosignal/;, wie es in Fig. 6 H angegeben ist, Am Ausgang der Schaltung 51 tritt ein Rechteck- 35 vom Ausgangsanschluß 67 abgenommen, signal b von entgegengesetzter Phase in bezug auf die Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht die frequenzmodulierte Schwingung α und ein Rechteck- Impulszähldetektor-Anordnung 64 im wesentlichen signal c von positiver bzw. gleicher Phasenfolge auf. aus dem Univibrator 65 und dem Tiefpaßfilter 66,

Das Rechtecksignal b von entgegengesetzter Phase wobei unter anderem ein niedriger Verzerrungsfaktor wird vom Ausgang der Schaltung 51 einmal einer 30 angestrebt wird. Doch kann statt Verwendung des zweiten Differenzierschaltung 56 einer Differenzier- Univibrators 65 der differenzierte Impuls g vom Ausschaltungsgruppe 54 zugeführt, während das Recht- gang der Differenzierschaltungsgruppe 59 unmittelbar ecksignal c von positiver Phasenfolge vom Ausgang dem Tiefpaßfilter zugeführt werden, wobei auch in der Schaltung 51 einer ersten Differenzierschaltung 66 diesem Fall ein demoduliertes Audiosignal in gleicher zugeleitet wird. 35 Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungs-

Außerdem wird das Rechtecksignal b von entgegen- form erhalten wird.

gesetzter Phase vom Ausgang der Schaltung 51 einer Bei der vorliegenden Ausführungsform der An-90-Grad-Verzögerungsschaltung 52 zugeführt. Bei der Ordnung ist es möglich, einen differenzierten Impuls vorliegenden Ausführungsform wird für die Ver- von der vierfachen Frequenz derjenigen eines moduzögerungsschaltung 52 eine Integrierschaltung ver- 40 lierten Trägers ohne Anwendung einer Frequenzverwendet. Aus dieser Verzögerungsschaltung 52 wird vielfachung zu erhalten. Bei der Impulszähldemoduein dreieckiges Sägezahnsignai d gemäß F i g. 6D als lation dieses Impulses besteht keine Möglichkeit der Ergebnis der Integrierung des Signals b erhalten. Interferenz des Seitenbandes mit der Modulations-Dieses Signal wird einer zweiten Begrenzer- und frequenz, wie bei der früher vorgeschlagenen und Phasenteilerschaltung 53 zugeleitet, in der es im Mittel- 45 oben mit Bezug auf F i g. 3 und 4C beschriebenen teil des ansteigenden Astes der Dreieckform geteilt Anordnung. Daher tritt hier keine Verschlechterung wird und an deren Ausgang Rechtecksignalee und / des Verzerrungsfaktors infolge von Schwebungsstörung gemäß Fig. 6E und 6F erhalten werden. Diese auf, und die Demodulation einer winkelmodulierter Rechtecksignale e und / haben Phasenverschiebungen Schwingung, bei der eine Trägerwelle von niedrigei von Θ — 90 Grad gegenüber dem Rechtecksignal c 5° Frequenz moduliert ist, kann mit einem verbesserter bzw. dem Rechtecksignal b und werden einer vierten Signal-Rausch-Verhältnis durchgeführt werden. Differenzierschaltung 58 bzw. einer dritten Differen- Für die konkreten Einzelheiten im Aufbau des in rierschaltung 57 der Differenzierschaltungsgruppe 54 Blockschema der F i g. 5 angegebenen Demodulator rugeführt. ist ein Ausführungsbeispiel in der Schaltungsanord

Die Ausgangssignale ■'; und c der ersten Begrenzer- 55 nung der F i g. 7 dargestellt, in der die den Bestand

und Phasenteilerschaliung 51 iaufen, nachdem sie teilen des Blockschemas der F i g. 5 entsprechende!

durch die erste und zweite Differenzierschaltung 55 Teile durch gestrichelte Linien umrandet und mit dei

und 56 differenziert worden sind, durch eine erste gleichen Bezugszeichen versehen sind,

bzw. zweite Gatter- bzw. Torschaltung 60 bzw. 61 Die erste Begrenzer- und Phasenteilerschaltung 5

einer Torschaltungsgruppe 59 und werden einem 60 umfaßt Transistoren Q₁, Q_t und Q₃, Widerstände R

Multivibrator bzw. Univibrator 65 einer Impulszähl- bis R₁₀, einen veränderlichen Widerstand KA₁, Kon

detektor-Anordnung 64 zur Zählung der differenzierten densatoren C₁ und C₁ und eine Diode D₁. Die recht

Impulse und Demodulation zugeführt. Andererseits eckigen Ausgangssignale δ und c, die durch di

Iaufen die um 90 Grad phasenverschobenen Ausgangs- Schaltung 51 eine Impulsformung und Phasenteilun

signale / und e der zweiten Begrenzer- und Phasen- 65 erfahren haben, werden von den Kollektoren de

leerschaltung 53, nachdem sie durch die dritte und Transistoren O₁ und Q_t abgenommen,

vierte Differenzierschaltung 57 bzw. 58 differenziert Einerseits werden diese Signale i> und c differenziei

worden sind, durch die dritte bzw. vierte Gatter- oder durch die Differenzierschaltung 55, die einen Kondei

sator C₈ und einen Widerstand A₂₆ aufweist, bzw. durch die Differenzierschaltung 56, die einen Kondensator C₈ und einen Widerstand R_ta enthält, durchlaufen eine Torschaltung 60 bzw. 61 mit den Triggerdioden D₃ bzw. Z)₄ und werden dem Univibrator 65 zugeführt.

Andererseits wird das rechteckige Ausgangssignal b der Schaltung 51 über einen Kondensator C₃ und einen Widerstand Aj₁ dem Gatter bzw. Tor eines Feldeffekttransistors ß₄₎ nachstehend mit FET abgekürzt, zugeleitet. Die 90-Grad-Verzögerungsschaltung 52 wird von einer Miller-Integrierschaltung gebildet, die den Feldeffekttransistor Q_t, einen Kondensator C₄ und den Widerstand R_n umfaßt. Das dreieckige Sägezahnsignal d, das durch diese Miller-Integrierschaltung integriert und geformt worden ist, wird über einen Kondensator C₅ der Basis eines Transistors Q_& der zweiten Begrenzer- und Phasenteilerschaltung 53 zugeführt, die Transistoren Q_b, Q_t und Q₁, Widerstände /?,5 bis /?₂₄, einen veränderlichen Widerstand VR_iy %₀ einen Kondensator C₇ und eine Diode Z)₂ umfaßt.

Die rechteckigen Ausgangssignale e und / dieser Schaltung 53 werden von den Kollektoren der Transistoren Q_b und Q_e abgenommen, durch die Differenzieischaltung 58, die einen Kondensator C_n und einen Widerstand A₂₈ aufweist, bzw. durch die Differenzierschaltung 57, die einen Kondensator C₁₀ und einen Widerstand /J₂₇ umfaßt, differenziert und durchlaufen eine Torschaltung 63 bzw. 62 mit den Triggerdioden Z)₈ bzw. Z)₅ und werden dem Univibrator 65 zugeleitet.

Der Univibrator 65 umfaßt Transistoren Q_s und Q₉, Widerstände A₂, bis R_n und Kondensatoren Cj₂ und Cj₃. Die differenzierten Impulse aus den obenerwähnten Torschaltungen 60, 61, 62 und 63 werden an die Basis des Transistors Q_t gelegt. Das anfallende Signal, das durch den Univibrator 65 Impulsform erhalten hat, wird übei einen Kondensator C₁₅ der Basis eines Transistors Oj₀ des Tiefpaßfilters 66 zugeführt.

Das Tiefpaßfilter 66 schließt eine Filterschaltung ein, die Spulen L₁, L₂ und L₃ und Kondensatoren C₁₇ bis C₂₀ aufweist. Das Signal aus den oben beschriebenen differenzierten Impulszügen wird einer !mpulszähldemodulation durch das Tiefpaßfilter 66 unterworfen, und für die Trägerfrequenzkomponente ist ein Nebenschluß vorgesehen. Als Ergebnis wird ein demoduliertes Audiosignal von ausgezeichnetem Signal-Rausch-Verhältnis mit niedrigem Verzerrungsfaktor am Ausgangsanschluß 67 erhalten.

Die konstanten Werte der Schaltungselemente der in F i g. 7 wiedergegebenen Schaltungsanordnung sind folgende:

Widerstände:

R₁ R* R₃ R* R, R«

Rn
R12

R₁₃

kD kD kD 10OkD kQ kD Ω Ω kD Ω 2,2 MD 1,5 MD kD 8,2MD MD 10OkD 10OkD kD kD

10

R2

R₃₁

Raz R₃₃

Ru

Λ35

R₃, R₃,

22 kD 470 D 470 D 33 kD 330 D 56 kD 56 kD 56IcD 56 kD 1OkD 1OkD 22OkD 220 kD 6,8 kD 33OkD 33OkD

4.7 kD

1.8 kD 2,2 kD

Veränderliche Widerstände:

VR, 3OkD KA₂ 3OkD

Kondensatoren:	0,022 F	C₁₁	18 pF
C₁	0,022 F	C₁₂	10 pF
C₂	33OpF	C₁₃	10 pF
C₃	27 pF	C₁₄	30 μΡ
C₄	0,022 F	C₁₅	0,22 F
C₅	ΙμΡ	C₁₆	100 μΡ
C₆	0,022 F	C₁₇	0,011 F
C₇	18pF	C₁₈	0,022 F
C₈	18 pF	C₁₈	0,022 F
C₉	18 pF	C₂₀	0,011 F
C₁₀	Induktionsspulen:
L₁ 10OmH	z.₂ 100	raH L, 10OmH

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die vorangehenden Ausführungen selbstverständlich nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel betreffen, das nur zur Offenbarung der Erfindung gewählt wurde und das mannigfache Abwandlungen erfahren kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist beispielsweise die beschriebene Ausführungsform für den Vervielfältigungsfaktor 4 ausgelegt, doch muß bei der praktischen Anwendung der Erfindung der Vervielfältigungsfaktor nicht auf 4 beschränkt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Demodulator für winkelmodulierte elektrische Schwingungen, bei denen die Frequenz der mit einem analogen Modulationssignal winkelmodulierten Trägerschwingung derart niedrig ist, daß ein Teil des unteren Seitenbandes zweiter Ordnung der winkelmodulierten Schwingung in den Frequenzbereich des analogen Modulations.signals fällt, mit einer impulsformenden und phasenteilenden Einrichtung zum Bilden von zwei rechlcckförmigen Signalen entgegengesetzter Phase aus der winkelmodulierten Schwingung, einer ersten Differenziereinrichtung zum Bilden eines ersten Impulszuges durch Differenzieren des einen der beiden rechteckforinigen Signale, einer zweiten Differenziereinrichtung zum Bilden eines zweiten Impulszuges durch Differenzieren des anderen der beiden rechteckförmigen Signale, einer auf den ersten und zweiten Impulszug ansprechenden Einrichtung zum Erzeugen eines dritten Impulszuges mit einer vielfachen Frequenz der winkelmodulierten Schwingung und mit einer iinpulszählenden Demodulationseinrichtung zur Gewinnung des analogen Modulationssignals aus dem dritten Impulszug, gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung (52) zur 90"-Phasenverzögerung des einen (Fig. 6B) der beiden rechteckförmigen Signale, eine weitere impulsformende und phasentcilende Hinrichtung (53) zum Bilden von zwei weiteren rechteckförmigen Signalen (Fig. 6E und 6F) entgegengesetzter Phase aus dem Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung, eine dritte Differenziercinrichtung (57) zum Bilden eines vierten Impulszuges durch Differenzieren des einen der beiden weiteren rechteckförmigen Signale, eine vierte Differenziereinrichtung (58) zum Bilden eines fünften Impulszuges durch Differenzieren des anderen der beiden weiteren rechteckförmigen Signale, vier Toreinrichtungen (60, 61, 62, 63). von denen jeweils eine je einer der vier Differenziereinrichtungen (55, 56, 57, 58) zur Steuerung des durch die zugeordnete Differenziereinrichtung erzeugten Impulszuges nachgeschaltet ist, und eine Einrichtung (65) zum Vereinen der Ausgangssignale der vier Torcinrichtungen (60, 61, 62, 63) zu dem dritten Impulszug (Fig. 6G) mit einer Frequenz, die der vierfachen Frequenz der winkelmodulierten Schwingung entspricht.

2. Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (52) Mittel enthält, die aus dem einen der beiden mchteckförmigen Ausgangssignale der ersten impulsformenden und phasenteilenden Einrichtung (51) ein dreieckförmiges Signal (F i g. 6D) bilden, und daß die zweite impulsformende und phasenteilende Einrichtung (53) das dreieckförmigc Signal jeweils im mittleren dreieckförmigen Neigungsteil begrenzt und das begrenzte Signal zur Erzeugung der beiden weiteren rechteckförmigen gegenphasigen Signale (F i g. 6 E und 6F) phasenteilt, die um 90° gegenüber den beiden rechteckförmigen gegenphasigen Ausgangssignalcn der ersten impulsformenden und phasenteilenden Einrichtung (51) verzögert sind.

3. Demodulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das dreieckförmige Signal bildenden Mittel einen Miller-Integrator einhalten, der aus dem einen der beiden rechteckförmigen Signale der ersten impuKformenden und phasenteilenden Einrichtung (51) das dreieckförmige Signal erzeugt.

4. Demodulator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der vier Toreiniichtungen (60, 61, 62, 63) an den Eingang eine·» monosiabüen Multivibrators (65) angeschlossen sind, der zur Erzeugung einer '.'lein drillen Impukzug entsprechenden Schwingung von jedem Impuls ties sich aus den Ausgangssignalen der vier Torcinrichtungen ergebenden Impulszuges getriggert wird.

5. Demodulator nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung hei einer Frequenz der Trägerschwingung von etwa 3OkUz.

6. Demodulator nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung für eine von einer Vierkanalschallplatte abgenommenen winkelmodulierten Schwingung aus einem aus .'λci Kanalsifinaien üebildeten Differenzsignal.