DE2328673A1

DE2328673A1 - Hochfrequenzempfaenger zum empfangen von in bestimmten zeitlichen abstaenden uebertragenen informationen

Info

Publication number: DE2328673A1
Application number: DE19732328673
Authority: DE
Inventors: Joern M Dipl Ing Driesner; Gernot Dipl Ing Mielke
Original assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Current assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Priority date: 1973-06-06
Filing date: 1973-06-06
Publication date: 1975-01-02

Description

21/73 - PLI Scht/Li

* 5. JUN! 1973

ROBERT BOSCH ELEKTRONIK GMBII Berlin und Stuttgart

Hochfrequenzempfönger zum Empfangen von in bestimmten zeitlichen Abständen übertragenen Informationen

Die. Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenzempfänger zum Empfangen von durch Pausen getrennten Informationsblöckcn, die aus je einer diskreten Tonfrequenz oder je einer Kombination von diskreten Tonfrequenzen bestehen und einem jeweils nur für die Dauer eines Informationsblocks vorhandenen IIF-Träger aufmoduliert sind, mit einem Demodulator zum Demodulieren des empfangenen HF-Trägers und mit einem Informationsauswerter zum Auswerten der Tonfrequenzen der durch die Demodulation erhaltenen Informationsblöcke.

In Funkfernsteuerungsanlagen, in denen mit je einem Befehlsgeber je ein einen Befehlsempfanger auf v/eisendes bewegliches Objekt aus der Ferne gesteuert werden kann, wird, wenn zur übertragung aller Informationen nur eine gemeinsame Trägerfrequenz zur Verfügung steht, häufig das Zeit-Iiultiplex-Verfahren angewendet. Nach diesem Verfahren sendet in zyklischer Reihenfolge jeweils einer der Befehlsgeber für eine bestimmte Zeit einen Block von Informationen, das sind im wesentlichen Steuerbefehle, als Modulation eines Hochfrequenzträgers aus. Dabei wird der Hochfrequenzträger immer nur für die Dauer eines Blocks von Informationen erzeugt. Ein Block enthält die Informationen entweder in

Form 409881 /0538

21/73 - 2 -

Form einer diskreten Tonfrequenz oder eines Gemisches von mehreren diskreten Tonfrequenzen.

Aus den hochfrequent übertragenen Informationsblöcken werden in dem jeweiligen Befehlsempfänger die Tonfrequenzen durch Demodulation zurückerhalten und mittels eines zu dem Befehlsempfänger gehörenden Tonfrequenz-Auswerters, im folgenden Informationsauswerter genannt, ausgewertet. Da die Informationsauswerter aller Befehlsempfänger in der Regel dauernd eingeschaltet sind, sprechen ihre an sich träge reagierenden Selektionseinrichtungen auch auf die im Rauschsignal des Befehlsempfängers enthaltenen diskreten Tonfrequenzen der Informationen an. Während der Pause zwischen der Übertragung zweier Informationsblöcke kann also das Rauschen den Empfang einer für den betreffenden Befehlsempfänger bestimmten Information vortäuschen.

Als Selektionseinrichtungen dienen zum Beispiel Resonanzkreise oder mechanische Resonatoren. Diese auf je eine der diskreten Tonfrequenzen abgestimmten Selektionsvorrichtungen befinden sich trotz ihrer Trägheit (Einschwingzeit etwa 20.ms), die auf ihre kleine Bandbreite (z. B. 50 Hz) zurückzuführen ist, bereits im Einschwingzustand, wenn ein Informationsblock ausgewertet werden soll. Aus diesem Grunde und wegen der kurzen Sendezeiten pro Informationsblock kann es leicht zu Fehlauswertungen kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befehlsempfänger zu entwickeln, dessen Informationsauswerter immer nur dann zur Wirkung kommen kann, wenn ein Informationsblöck empfangen wird.

409881/0538 Erfindungsgemäß

21/73 - 3 -

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Hochfrequenzempfänger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß Demodulator und Informationsauswerter über einen Verstärker mit steuerbarer Gegenkopplung miteinander verbunden sind und daß eine auf den HF-Träger ansprechende Vorrichtung vorgesehen ist, die beim Empfang des HF-Trägers die Gegenkopplung des Verstärkers derart steuert, daß er die Informationsblöckc durchläßt, während die Vorrichtung bei fehlendem HF-Träger die Gegenkopplung des Verstärkers derart steuert, daß der Verstärker gesperrt ist.

Bei einem Hochfrequenzeinpfänger mit diesen Merkmalen ist sichergestellt, daß der Inforirationsauswerter erst mit Beginn des Empfangs eines Informationsblocks schlagartig eingeschaltet wird, wobei infolge der Verwendung des gegengekoppelten Verstärkers keine Spannungsspitzen durch das Einschalten und das spätere Ausschalten am Ende der Information zu befürchten sind.

In Weiterbildung der Erfindung int es vorteilhaft;" zum Steuern der Gegenkopplung des Verstärkers einen steuerbaren Widerstand zu verwenden, der in einem Gegenkopplungsweg des Verstärkers liegt. Als steuerbarer Widerstand eignet sich vorzugsweise ein Transistor, dessen Emitter-Kollektorstrecke im Gegenkopplungsweg des Verstärkers liegt und dessen Basis mit der auf den HF-Träger ansprechenden Vorrichtung verbunden ist.

Das Prinzip sowie nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

409881/0538 _In

21/73 - 4 -

In dem Schaltbild bedeutet 1 eine Empfangsantenne, die zu einem llochfrcquenzernpfangsteil 2 beispielsweise eines Befchlser.ipf.ingers in Funkfcrnsteuerungsanlagen gehört. Der Defchlsempfanger ist Bestandteil eines beweglichen Objekts, zura Beispiel eines Krans, der durch tonfrequente Informationsblöcke eines Befehlsgebers ferngesteuert werden kann. I'it dem llochfrequenzempfangsteil ist eine auf den HF-Träger ansprechende Vorrichtung 3 verbunden, deren Funktion weiter unten erläutert wird.

An einen NF-Ausgang 4 des llochfrequenzempfangsteils 2 schließt sich ein Potentiometer 5 an, mit dem ein bestimmter Teil der Spannung an dem NF-Ausgang 4 abgegriffen werden kann. Die abgegriffene Spannung gelangt über einen Kopplungskondensator 6 an einen Verstärker 8, das heißt zum Beispiel an einen nicht invertierenden Eingang 7 eines Operationsverstärkers, der vorzugsweise als integrierter Baustein ausgebildet und in der üblichen Weise geschaltet ist. Zur Einstellung des Gleichspannungs-Arbeitspunktes des Verstärkers 8 dient ein aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen 9, 10 bestehender Spannungsteiler, der zwischen einem Punkt positiven Potentials und Hasse liegt. Die einander zugekehrten Anschlüsse der holden Widerstände 9 und 10 sind mit dem nicht invertierenden ... „ 7 des Verstärkers 8 verbunden. Parallel zu dem Widerstand 10 des Spannungsteilers liegt ein Kondensator 11, der den Frequenzgang des Verstärkers 8 bestimmt.

Ein zwischen einem invertierenden Eingang 12 des Verstärkers 8 und dessen Ausgang 13 liegender Festwiderstand 14 stellt einen

Gegenkopplungsweg

409881 /0538

Gegenkopplungsv/eg her. Dem Testwiderstand 14 ist eine Source-Drain-Strecke eines Feldeffekttransistors 15 parallel gcschaihot, dessen Gate mit einem Ausgang IG der Vorrichtung 3 verbunden int. An den Ausgang 13 des Verstärkers 8 schließt sich ein Inforr.iationsauswerter 17 an, der für jede der möglichen Tonfrequenzen der Informationen je eine Selektionsvorrichtung mit je einem Ausgang 13, 19 hat.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung ist folgende:

Wird ein mit einem Informationsblock modulierter Hochfrequenzträger empfangen, so gibt der Enpfangsteil 2 im Anschluß an eine Verstärkung und Demodulation die tonfrequente Information an dem Ausgang 4 ab. Gleichzeitig stellt die auf den HF-Träger ansprechende Vorrichtung 3 den Empfang des Ilochf requenzträgcrs fest und gibt an ihrem Ausgang IG ein bestimmtes Signal, z. B. eine sehr kleine positive Gleichspannung, ab, die den Feldeffekttransistor 15 sperrt. Die Impedanz der Source-Drain-Strecke liegt dann etwa in der Größenordnung von 1 GQ, so daß der im Gegenkopplungsweg zur Wirkung kommende Widerstandswert annähernd deia Widerstandswert des Festwiderstandes 14 entspricht. Der Widerstandswert des zuletzt genannten Widerstandes ist so bemessen, daß der Operationsverstärker 8 bei gesperrtem Feldeffekttransistor die tonfrequenten Informationen soweit verstärkt, wie es zu einer* einwandfreien Informationsauswertung nötig ist.

409881 /0538

21/73 - € -

Die Celektioiisvorr ich Lungen cles Informationoaunwortcrr, 17 erhalten nun die diskrete Tonfrcquonz odor die diskreten Tonfrequenzen des empfangenen Inforriationsblocks zugeführt, und nur diejenigen Selektionsvorrichtungen, die auf eine der diskreten Tonfrequenzen des Inforir.ationoblocks abgestimmt sind, sorgen dafür, daß an den ihnen zugeordneten Ausgängen 18, 19 je ein bestimmtes Signal abgegeben wird. Die ein Signal abgebenden Ausgänge, ζ. B. 18, 19, kennzeichnen dann eine bestimmte Information, z. E. den Steuerbefehl "Heben" bei einem Kran.

Wird zwischen zx<;ei aufeinanderfolgenden Informationen kein Hochfrequenzträger empfangen, so wird das dann auftretende störende Rauschsignal aus folgenden Gründen nicht an den Informationsauswerter 17 -weitergeleitet. Bei fehlendem Hochfrequenzträger gibt die Vorrichtung 3 ein anderes Signal, ζ. Β. eine größere positive Gleichspannung ab, die den Feldeffekttransistor 15 in einen Zustand steuert, in welchem seine Source-Drain-Strecke eine nur geringe Impedanz in der Größenordnung von etwa 100 Ω hat. Der jetzt in dem Gegenkopplungsweg zur Wirkung kommende Widerstandswert ist durch die Parallelschaltung aus dem Festwiderstand 14 und der Impedanz der Source-Drain-Strecke des Feldeffekttransistors 15 bestimmt und hat eine so geringe Größe, daß es annähernd zu einem Kurzschluß zwischen dem Ausgang 13 und dem Eingang 12 kommt. Dadurch wird der Grad der Gegenkopplung so stark, daß die Verstärkung praktisch gleich Null wird, der

Verstärker 40988 1/0 538

21/73 - 7 -

Verstärker also gesperrt ist und das Rauschsignal nicht verstärkt v/ird.

Ein für den vorliegenden Zweck geeigneter integrierter Operationsverstärker kann von Typ TAA 761 sein,und der Feldeffekttransistor ist zweckinaßigerweise vom Typ BF 246.

4098 8 17 0 53

Claims

Patentansprüche

Ir Ilochfrcqucnzempf linger zum Empfangen von durch Pausen getrennten Informationsblöcken, die aus je einer diskreten Tonfrequenz oder je einer Kombination von diskreten Tonfrequenzen bestehen und einem jeweils nur für die Dauer eines Informationsblocks vorhandenen ITF-Träger aufmoduliert sind, mit einem Demodulator zum Demodulieren des empfangenen HF-Trägers und mit einem Informationsauswerter zum Auswerten der Tonfrequenzen der durch die Demodulation erhaltenen Informationsblöcke, dadurch gekennzeichnet, daß Demodulator und Informationsauswerter (17) über einen Verstärker (8) mit steuerbarer Gegenkopplung miteinander verbunden sind und daß eine auf den HF-Träger ansprechende Vorrichtung (3) vorgesehen ist, die beim Empfang des IIF-Trägers die Gegenkopplung des Verstärkers (S) derart steuert, daß er die Informationsblöcke durchläßt, während die Vorrichtung (3) bei fehlendem IIF-Träger die Gegenkopplung des Verstärkers (8) derart steuert, daß der Verstärker gesperrt ist.
2. Hochfrequenzempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Gegenkopplung des Verstärkers (8) ein steuerbarer Widerstand in einem Gegenkopplungsweg des Verstärkers (8) vorgesehen ist.
3. Hochfrequenzempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Widerstand ein Transistor (z. B. 15) ist, dessen Emitter-Kollektorstrecke im Gegenkopplungsweg des Verstärkers (3) liegt und dessen Basis mit der Vorrichtung (3)

verbunden ist. 409881/0538

21/73 -S-
4. Hochfrequenzempfanger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Operationsverstärker (8) ist.
5. Hochfrequenzempfanger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Widerstand (15) zwischen den Ausgang (13) und dem invertierenden Eingang (12) des Operationsverstärkers (3) liegt.
6. Hochfrequenzempfanger nach einem der Anspräche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Widerstand ein Feldeffekttransistor (15) ist, dessen Source-Drain-Strecke einem im Gegenkopplungsweg des Verstärkers liegenden Festwiderstand (14) parallel geschaltet ist und dessen Gate mit dem Ausgang der auf den HF-Träger ansprechenden Vorrichtung (3) verbunden ist.
7. Ilochfrequenzenpfanger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Festwiderstandes (14) so gewählt ist, daß der Verstärker bei gesperrtem Feldeffekttransistor geöffnet ist.
8. Hochfrequenzempfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den HF-Träger ansprechende Vorrichtung (3) derart dimensioniert ist, daß sie bei erkanntem Hochfrequenzträger einen den Feldeffekttransistor (15) in den Sättigungszustand steuernden ersten Spannungswert und bei fehlendem HF-Träger einen den Feldeffekttransistor (15) in den Sperrzustand steuernden zweiten Spannungswert abgibt.

- 10 -

409881/0538

21/73 -10-

ί). Ilochfrequcnzeinpfanger, nach einem der Anspräche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Operationsverstärker (C) ein integrierter Baustein ist.

409881 /0538