DE2442985C2

DE2442985C2 -

Info

Publication number: DE2442985C2
Application number: DE2442985A
Authority: DE
Inventors: Ikuo Shimuzu; Masakatsu Minato Tokio/Tokyo Jp Toyoshima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-09-08
Filing date: 1974-09-07
Publication date: 1988-12-22
Also published as: US3939424A; AU7299474A; NL7411829A; FR2246124A1; DE2442985A1; NL188553B; IT1021170B; GB1477675A; FR2246124B1; CA1042990A; NL188553C

Description

Die Erfindung betrifft einen Rundfunkempfänger entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei einem Rundfunkempfänger, dessen Demodulator eine phasenstarre Schleife enthält, muß dafür gesorgt werden, daß die Phasenverriegelung der phasenstarren Schleife auch bei Schwankungen der Umgebungstemperatur und der Betriebsspannung aufrechterhalten bleibt. Der Haltebereich, d. h. der Frequenzbereich, in dem die Phasenverriegelung aufrechterhalten wird, muß daher eine ausreichende Breite besitzen.

Nun besteht jedoch eine proportionale Beziehung zwischen dem Haltebereich und dem Fangbereich, d. h. dem Frequenzbereich, bei der spannungsgesteuerte Oszillator durch die Frequenz des Eingangssignales eingefangen wird. Wenn nun ein unerwünschtes Hochfrequenzsignal mit hoher elektrischer Feldstärke nahe an der Frequenz des gewünschten Signales liegt, so ist es schwierig, das gewünschte Signal zu demodulieren.

Weiterhin ist von Bedeutung, daß bei einem Rundfunkempfänger, dessen Demodulator eine phasenstarre Schleife enthält, Schwebungskomponenten zwischen dem gewünschten Signal und Störsignalen auftreten, was den Rauschabstand des Ausgangstonsignales nachteilig beeinflußt. Besitzt beispielsweise das gewünschte Signal eine Kreisfrequenz ω _c am ZF-Verstärker und das Störsignal eine Kreisfrequenz ω _x, so ergeben sich am Ausgang des Phasenkomparators Schwebungskomponenten mit den Kreisfrequenzen ω _c + l _x und ω _c - ω _x. Während die Schwebungskomponente mit der Kreisfrequenz l _c + ω _x durch das Tiefpaßfilter unterdrückt wird, gelangt die Schwebungskomponente mit der Kreisfrequenz ω _c - ω _x als Steuersignal zum spannungsgesteuerten Oszillator, der damit zusätzlich zu dem gewünschten Schwingungssignal mit der Kreisfrequenz l _c auch Signalkomponenten mit Kreisfrequenzen ω _c + ( ω _c - l _x ), ω _c - ( ω _c - ω _x ) usw. erzeugt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann man die Durchlaßbandbreite des ZF-Verstärkers verringern. Dies führt jedoch dazu, daß auch die Hochfrequenzkomponente des demodulierten Nutzsignals abgeschwächt wird, wodurch die Wiedergabequalität leidet.

Ein Rundfunkempfänger entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches ist durch die DD-PS 95 036 bekannt. Bei diesem Empfänger wird eine Einschränkung des Haltebereiches dadurch erreicht, daß der Steueranschluß eines dem Phasenkomparator vorgeschalteten Dämpfungsgliedes mit dem Ausgang eines Diskriminators verbunden ist, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Nachsteuerbereiches anspricht und dadurch eine starke Dämpfung des Eingangssignales bewirkt. Durch die starke Dämpfung des Eingangssignales beim Überschreiten eines bestimmten Nachsteuerbereiches kann dann der Phasenkomparator nicht mehr die zur Nachsteuerung des Oszillators erforderliche Spannung zur Verfügung stellen. Die phasenstarre Schleife wird dadurch vom Eingangssignal entkettet. Nach der Entkettung wird die starke Dämpfung des Eingangssignales wieder aufgehoben, da der Diskriminator keine Steuerspannung mehr liefert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Fangbereich und den Haltebereich der phasenstarren Schleife so zu steuern, daß der Empfänger auch beim Vorhandensein eines Störsignales mit hoher Feldstärke auf ein ausgewähltes Signal mit geringem Pegel abstimmbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruches gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Rundfunkempfänger wird damit der Fangbereich und der Haltebereich der phasenstarren Schleife während des Abstimmvorganges kleingehalten, nach Beendigung des Nachstimmvorganges dagegen wieder vergrößert.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.

Bevor die Erfindung im einzelnen beschrieben wird, wird der grundlegende Aufbau eines AM-Demodulators als Beispiel für eine phasenstarre Schleife beschrieben, die in einem erfindungsgemäßen Rundfunkempfänger als Demodulatorschaltung verwendet werden kann. Wenn angenommen wird, daß ein Trägersignal mathematisch dargestellt wird durch Ac cos ( ω _c t + R _c ), und ein Demodulationsträgersignal S(t) gegeben ist, so läßt sich ein amplitudenmoduliertes Trägersignal Em(t) folgendermaßen ausdrücken:

Em(t) = Ac [1 + S(t) ] cos (ω _c t + R _c ) (1)

Wenn ein bestimmtes Signal Eo(t) dargestellt wird durch:

Eo(t) = Ao cos (ω _c t + R _o ) (2)

so läßt sich das Produkt Ep(t) der Signale Eo(t) und Em(t) folgendermaßen ausdrücken:

Ep(t) = Eo(t) · Em(t)
= 1/2 AcAo [1 + S(t) ][cos {( l _c + ω _o )t + R _c + R _o ) }
+ cos {( ω _c - ω _o )t + R _c - R _o} (3)

Wenn angenommen wird, daß ω _o = ω _c, so erhält man die folgende Gleichung (4):

Ep(t) = 1/2 AcAo [1 + S(t) ] cos (2ω _c t + R _c + R _o )
+ 1/2 AcAo cos ( R _c - R _o )
+ 1/2 AcAo S(t) cos ( R _c - R _o ) (4)

In der Gleichung (4) ist der erste Term eine amplitudenmodulierte Signalkomponente mit einer Kreisfrequenz von 2ω _c, der zweite Term ist eine Gleichspannungssignalkomponente, und der dritte Term ist eine Komponente des ursprünglichen modulierten Signals S(t).

Wenn das Signal Ep(t) einem Tiefpaßfilter zugeführt wird, um seine ersten und zweiten Signalkomponenten zu eliminieren, läßt sich das Ausgangssignal Ep(t) des Tiefpaßfilters durch die folgende Gleichung (5) ausdrücken:

Ep(t) = 1/2 AcAo S(t) cos ( R _c - R _o ) = k · S(t) (5)

wobei k = 1/2 AcAo cos ( R _c - R _o ) bedeutet. Dies bedeutet, daß das ursprüngliche modulierte Signal S(t) von dem Tiefpaßfilter abgeleitet werden kann, wenn der Faktor k konstant ist. Wenn also ein Amplitudenmodulationssignal Em(t) mit dem Signal Eo(t) multipliziert wird, welches eine Kreisfrequenz gleich ω _c des früheren Signals und dieselbe Phase aufweist, und wenn das Produktsignal Ep(t) dem Tiefpaßfilter zugeführt wird, so kann das ursprüngliche modulierte Signal S(t) demoduliert werden.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Rundfunkempfängers, welcher gemäß der Erfindung die oben erwähnte Demodulation ermöglicht. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird ein ZF-Signal von der Empfängereingangsschaltung 1 abgeleitet, die einen HF-Verstärker und einen Mischer aufweist, und wird dann über einen verhältnismäßig breitbandigen ZF-Verstärker 2 einer Multiplizierstufe 3 und einem Phasenkomparator 5 über einen Phasenschieber 4 zur Phaseneinstellung zugeführt. Das Signal Em(t) ist das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 2. Der Phasenkomparator 5 bildet zusammen mit einem Tiefpaßfilter 6 und einem spannungsgesteuerten Oszillator 7 eine phasenstarre Schleife. Der Phasenkomparator 5 vergleicht die Phase der angelegten Signale und führt über das Tiefpaßfilter 6 dem Oszillator 7 ein Steuersignal zu. Auf diese Weise erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator 7 ein Schwingungssignal, welches dieselbe Frequenz aufweist wie das Signal Em(t) vor dem Phasenschieber 4, d. h. das Signal Eo(t). Das Signal Eo(t) wird der Multiplizierstufe 3 zugeführt, welche dann das Signal Ep(t) erzeugt, welches das Produkt aus den Signalen Em(t) und Eo(t) darstellt. Dieses Signal Ep(t) wird einem Tiefpaßfilter 8 zugeführt, welches das ursprüngliche Signal E(t) einer Ausgangsklemme 9 zuführt.

In den Weg des Signals Em(t) zwischen den ZF-Verstärker 2 und den Phasenschieber 4 ist eine einstellbare Dämpfungseinrichtung 10 eingeschaltet. Sie enthält einen Widerstand 11, der in Reihe zwischen der Ausgangsklemme des ZF-Verstärkers 2 und der Eingangsklemme des Phasenschiebers 4 liegt. Die Dämpfungseinrichtung weist weiterhin einen Widerstand 12 auf, der zwischen der Eingangsklemme des Phasenschiebers 4 und Erde liegt, und einen Schaltert 13, der parallel zu dem Widerstand 11 geschaltet ist.

Wenn bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine Abstimmung durchgeführt wird, ist der Schalter 13 gemäß der Darstellung geöffnet. Somit wird der Pegel des Signals Em(t), welches von dem ZF-Verstärker 2 dem Phasenschieber 4 und dem Phasenkomparator 5 zugeführt wird, durch die Widerstände 11 und 12 verringert (vgl. Pegel Ea gemäß Fig. 2). Demgemäß werden sowohl der Fangbereich als auch der Haltebereich eingeengt. Der Fangbereich stellt einen Frequenzbereich dar, in welchem die Schwingungsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 7 in einen synchronen Betrieb gebracht wird; der Haltebereich stellt einen Frequenzbereich dar, in welchem die phasenstarre Schleife phasenstarr gehalten wird, während außerhalb dieses Frequenzbereiches die phasenstarre Beziehung aufgehoben ist. Durch die Verengung der Bereiche mittels der Dämpfungseinrichtung 10 ist es somit möglich (und zwar selbst dann, wenn zwei Rundfunksignale auf eng benachbarten Frequenzen vorhanden sind), daß ein Rundfunksignal mit niedrigem Übertragungspegel empfangen wird, ohne daß der spannungsgesteuerte Oszillator 7 durch ein Rundfunksignal mit hohem Pegel eingefangen wird.

Wenn die Abstimmung ausgeführt ist, wird der Schalter 13 geschlossen. Dann wird das Signal Em(t) nicht mehr durch die Widerstände 11 und 12 im Pegel abgeschwächt, sondern wird dem Phasenschieber 4 mit seiner ursprünglichen Amplitude zugeführt. Ein solcher Pegel ist durch Eb in der Fig. 2 dargestellt. Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Haltebereich wieder breit ist, und somit kann dieses Rundfunksignal sogar dann stabil empfangen werden, wenn die Frequenz des Überlagerungsoszillators schwankt.

Der Empfang nach der Abstimmung ist somit stabil. Die Schaltung ist im Aufbau einfach.

Claims

Rundfunkempfänger, enthaltend
- a) eine Eingangsschaltung (1) zum Empfang von amplitudenmodulierten Trägersignalen und zur Abstimmung auf ein vorgegebenes amplitudenmoduliertes Trägersignal,
- b) einen ZF-Verstärker (2),
- c) einen Demodulator mit einer phasenstarren Schleife, die einen Phasenkomparator (5), ein Tiefpaßfilter (6) und einen spannungsgesteuerten Oszillator (7) aufweist,
- d) ein dem Phasenkomparator (5) vorgeschaltetes, veränderbares Dämpfungsglied (11),
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) zur Steuerung der Amplitude der amplitudenmodulierten Trägersignale in Abhängigkeit vom Funktionszustand der Empfangs- und Abstimmschaltung (1) eine einstellbare Dämpfungseinrichtung (10) vorgesehen ist, die ein Dämpfungsglied (11) sowie eine Steuereinrichtung (13) enthält, wobei das Dämpfungsglied (11) während der Abstimmung auf ein Trägersignal durch die Steuereinrichtung (13) aktiviert und dadurch die Amplitude des im Phasenkomparator (5) zugeführten Signales verringert wird.