DE2404383A1 - Schaltungsanordnung zum unterdruecken von impulsstoerungen in einem fernmeldesystem - Google Patents

Description

ital. Anm. No.19773 A/73

vom 30.1.1973 DB 294

Societä Italiana Telecomunicazioni Siemens s.p.a. Piazzale Zavattari, 1-20149 Mailand (Italien)

Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Impulsstörungen in einem Fernmeldesystem

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Unterdrükken von einem Signal mit einer kontinuierlichen Komponente überlagerten Impulsstörungen in einem Fernmeldesystem, insbesondere für einen Empfänger von amplxtudenmodulierten Signalen.

Besonders störend in AM-Funkverbindungen sind elektromagnetische, d.h. mit großem Frequenzspektrum auftretende Impulse, die durch Naturerscheinungen (atmosphärische Störungen) oder auch durch künstlich erzeugte elektromagnetische Felder (z.B. von Elektro- und Verbrennungsmotoren, Beleuchtungsvorrichtungen, Industrieanlagen) verursacht werden können. Diese Störungen beeinträchtigen den Betrieb der Fernmeldegeräte, da sie die übertragenen Informationen deformieren, was sich besonders stark bei AM-Übertragungen auswirkt, die im Falle von Tonfrequenzen erhebliche Klangmängel haben.

Das Problem der Begrenzung oder Beseitigung von Impulsstörungen dieser Art kann insbesondere bei AM-Rundfunkempfängern nach dem derzeitigen Stand der Technik auf verschiedene Weise gelöst werden. Die einfachste Lösung besteht in der Verwendung

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von Amplitudenbegrenzerkreisen, deren Schwellenspannung für Werte bemessen ist, die gewöhnlich zwischen 100% und 60% des maximalen Spitzenwertes positiver Modulation liegen.

Eine bessere Unterdrückung der Störungen ist mit Hilfe komplizierterer Schaltungsanordnungen erreichbar, die eine Begrenzung des Differentialquotienten des Signals vor einer anschliessenden Integration durchführen. Eine noch vollständigere Beseitigung kann man erreichen, wenn man Torschaltungen verwendet, die das Signal für eine vorbestimmte Dauer unter Steuerung durch die zweite Ableitung des gestörten Signals unterdrücken. Diese letzte Lösung erfordert aber andererseits einen übermässigen schaltungstechnischen Aufwand und entsprechend hohe Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit der eine bessere Entstörung möglich ist als mit den bekannten Einrichtungen einfacher Art, ohne daß der erforderliche Aufwand zu groß wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Schaltungsanordnung.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Impulsstörungen mit einer Schaltungsanordnung unterdrückt werden, die ebenso einfach und wirtschaftlich ist wie die bekannten Entstörungsschaltungen mit Amplitudenbegrenzerkreisen, jedoch eine wesentlich bessere Entstörung gewährleistet als diese. Die Erfindung eignet sich besonders gut für einen AM-Rundfunkempfanger.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnung erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung Fig. 2 die Schwingungsformen der an einigen Punkten der Schaltungsanordnung nach Fig.l auftretenden Signale, und

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Fig. 3 eine Störungsfolge (Rundfunkfrequenz) mit wachsender Amplitude am Ausgang eines Demodulators.

Gemäss Fig. 1 besteht die eigentliche Entstörungsschaltung (rechts von der gestrichelten Linie) aus dem Transistor TS₁, aus dem Widerstand R₁ und aus den Kondensatoren C₁ und C₂* die in der dargestellten Weise geschaltet sind. Bei dem hier beschriebenen Beispiel ist diese Schaltung mit einem mit niedrigem Pegel arbeitenden Demodulationskreis (links von der gestrichelten Linie) vereinigt (z.B. als integderte Schaltung), der der Entstörungsschaltung am Punkt B die Bezugsspannung V_ß liefert, deren Bedeutung noch erläutert werden wird.

Am Eingang I ist ein ZF-Signal beispeilsweise mit einer Modulation von 100% vorhanden, dem eine Impulsstörung überlagert ist, wie sie in Figur 2 durch das Diagramm I¹ illustriert ist. Das Signal wird durch den Kondensator Cr und die Diode D₁ demoduliert. Damit auch bei niedrigem Pegel eine gute Demodulation des ankommenden Signals gewährleistet ist, erhält die Diode D₁ eine Vorspannung durch den im Widerstand R₃ fließenden Gleichstrom.

Der mit der Diode D₁ und dem Widerstand Ro in Reihe geschaltete Spannungsteiler R₄, Rj- ist derart dimensioniert, daß er an den Punkten D und B Bezugsgleichspannungen liefert, wobei niederfrequente Wechselspannungsfcomponenten mittels der darstellungsgemäß geschalteten Kondensatoren C₆ und C₄ beseitigt werden.

Das aus der Induktivität L₁ als Längsglied und dem Kondensator C₃ als Querglied gebildete Filter dämpft restliche ZF-Spannungen des demodulierten Signals. Letzteres wird an die Basis des Transistors TS₁ der Entstörungsschaltung angelegt. Das Signal am Punkt A entspricht dem,Diagramm A¹ in Figur 2.

Am Emitter des Transistors TS₁, also am Punkt C liegt die

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Spannung V^, die gleich der demodulierten Spannung V_ft (Punkt A) abzüglich dem Spannungsabfall VBE am Basis-Emitter-Übergang des Transistors ist. Hieraus ergibt sich, daß die Spannung V_ gegenüber thermischen Veränderungen der Vorspannung der Diode D, thermisch kompensiert ist. Diese Spannung wird daher dazu benutzt, den AVR-Verstärker A₁ (automatische Verstärkungsregelung) in Figur 1 anzusteuern, der sie mit der Bezugsspannung V_ß vergleicht und dafür sorgt, daß die kontinuierliche Schwingung des Eingangssignals I oder bei Modulation ihr Mittelwert konstant bleibt und eine demodulierte Spannung V_c mit einem Mittelwert gleich V_ß ergibt.

Die Gleichspannung V_ß am Punkt B des Spannungsteilers R- , R₅, an den über den Widerstand R, die Basis des Transistors angeschlossen ist, muß niedriger sein als der niedrigste Wert, den die Spannung V-, annimmt, wenn Signale mit dem größten Modulationsindex (M = 100%) erscheinen. Infolgedessen fließt im Widerstand R, und in der Basis des Transistors TS₁ Strom für alle Modulationswerte des Eingangssignals. Da folglich der Transistor gesättigt ist, erscheint das demodulierte Signal auch am Kollektor des Transistors bzw. am Punkt E und wird an den Ausgang über den Koppelkondensator C- abgegeben.

Das Diagramm A¹ in Figur 2 zeigt ein demoduliertes Nutzsignal, dem eine Impulsstörung überlagert ist. Wenn die absolute Amplitude der Impulsstörungen den Schwellenspannungswert (V_ß + VBE) übersteigt, wenn also - in relativen Werten - die Spannung V_A wegen des Impulses niedriger als (V_j + VBE) wird, dann wird der Transistör TS₁ gesperrt und der Spannungswert des unmittelbar vor Ankunft des Impulses vorhandenen Signals wird im Kondensator C₁ gespeichert. Die an den Punkten C und E der Schaltung nach Fig.l auftretenden Schwingungsformen sind durch die Diagramme C und E¹ in Figur 2 dargestellt.

Wenn der Störimpuls aufhört, wird der Transistor TS₁ wieder in den Sättigungszustand gebracht, und die Spannung am Kondensator C-, beginnt erneut, den Verlauf des niederfrequenten Nutzsignals

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(NP-Signal) zu folgen. Der Speicherkondensator C₁ muß derart dimensioniert sein, daß er unter Berücksichtigung der Schaltungsimpedanz das gewünschte Tonfrequenzband durchläßt. Der Kondensator C~ muß so dimensioniert sein/ daß das Nutzsignal des Tonfrequenzbandes ohne Dämpfung zu den folgenden Stufen durchgelassen wird/ wenn der Transistor TS, gesättigt ist. Da der Kondensator C₂ eine gleichstrommässige Entkopplung zu den folgenden Stufen bewirkt, kann die vom Kondensator C₁ gespeicherte Spannung für die gesamte Dauer des Störimpulses (bei gesperrtem Transistor TS₁) konstantbleiben.

Stör impulse, deren Amplitude die Schwellenspannung (V-. + VBE) nicht überschreitet, und die folglich den Transistor nicht sperren können, haben normalerweise eine sehr kurze Dauer und einen entsprechend kleinen Störeffekt, der zudem von der hier beschriebenen Schaltungsanordnung nachgeschalteten Tonfrequenz-Bandfiltern weiter reduziert wird.

Wie in Figur 3 dargestellt ist, werden bei Rundfunkstörungen mit wachsendem Pegel die Amplitude und die Dauer größer, bis bei Erreichen der Sättigung der ZF-Verstärkerkette nur noch die Dauer der Impulsstörung zunimmt, und zwar bis zum 10- bis 20-fachen der Dauer, die dem Schwellenpegel entspricht.

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Claims (3)

1. 240A383

   Patentansprüche

   l.j Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von einem Signal mit einer kontinuierlichen Komponente überlagerten Impulsstörungen in einem Fernmeldesystem, dadurch gekennzeich net, daß das die Impulsstörungen enthaltende Signal (V_A) direkt den Basis-Emitter-übergang eines Transistors (TS₁) vorspannt, dessen Emitter über einen Widerstand (R₁) an eine Bezugsspannung (V„) angeschlossen ist, die sich vom Mittelwert des Eingangssignals um einen Spannungswert unterscheidet, der in Abhängigkeit von der Maximalamplitude des Eingangssignals vorgegeben ist, und daß der Kollektor des Transistors (TS₁) durch einen ersten Kondensator (C₁) an die dem Eingang und Ausgang gemeinsame Leitung (Masse) angeschlossen und durch einen zweiten Kondensator (C₂) an nachfolgende Stufen gekoppelt ist.
2. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Bezugsspannung (V_) am Verbindungspunkt (B) zwischen zwei Widerständen abgegriffen wird, die einen Spannungsteiler (R^, Rc) bilden, der in Reihe mit einem Demodulatorwiderstand (RO im Demodulationskreis (D₁, R₃, C₅) eines AM-Rundfunkempfängers geschaltet ist, und daß zwischen dem Verbindungspunkt (B) und der dem Eingang und Ausgang gemeinsamen Leitung ein Entkopplungskondensator (C₄) liegt.
3. 3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Emitterspannung (V_c) des Transistors (TS₁) und die zwischen den Klemmen des Spannungsteilers (R₄, R₅) liegende Spannung (V_D) den Eingängen eines Differenzverstärkers (A₁) zur automatischen Verstärkungsregelung zugeführt sind.

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