DE2456331A1

DE2456331A1 - Empfaenger

Info

Publication number: DE2456331A1
Application number: DE19742456331
Authority: DE
Inventors: Keiko Ichihara; Ikuo Shimizu
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1974-11-28
Publication date: 1975-06-05
Also published as: JPS5086915A; CA1042991A; FR2253330A1; GB1486808A; NL7415708A; IT1030854B; US3939428A; FR2253330B1

Description

it 3088

Sony Corporation, Tokyo /,Japan

Empfänger

Die Erfindung betrifft einen Empfänger, insbesondere einen Empfänger mit einer Schaltung, die die Durchlaßbreite für ein demoduliertes Signal steuert.

Wird bei bekannten Rundfunkempfängern die elektrische Feldstärke einer empfangenen Rundfunkwelle klein, so sind in der Tonwiedergabe des Lautsprechers Störkomponenten von verhältnismäßig hoher Frequenz enthalten. Infolgedessen ist die Schallwiedergabe weniger verständlich und/ oder weniger angenehm. Der Grund für das Auftreten dieser Störkomponenten von verhältnismäßig hoher Frequenz liegt in der Tatsache, daß eine Zwischenfrequenz-Verstärkerstufe oder eine Verstärkerstufe für niedrige Frequenzen einen festen Durchlaßbereich besitzt.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Durchlaßbreite einer Zwischenfrequenz-Signalstufe in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke des gewünschten Signales zu steuern. Bei dieser bekannten Ausführung besitzt die Zwischenfrequenzstufe einen Durchlaßbereich mit einer bestimmten Breite bei einem starken Signal, dagegenleinen engeren Durchlaßbereich bei einem schwachen Signal. Demgemäß werden Störungen, die in den hochfrequenten Komponenten des demodulierten Signales enthalten sind, teilweise eliminiert, wenn ein schwaches Signal

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empfangen wird; die Verbesserung im Nutzsignal-Störsignal-Verhältnls (S/N-Verhältnis) ist jedoch nicht ausreichend.

Die Erfindung geht aus von einem Empfänger mit einer Detektorschaltung zur Demodulation eines empfangenen Signales, einem an die Detektorschaltung angeschlossenen, zur Übertragung des demodulierten Signales dienenden Kanal, der einen Verstärker zur Verstärkung dieses demodulierten Signales enthält, sowie mit einem Signalerzeuger zur Erzeugung eines Steuersignales, dessen Amplitude durch die Signalstärke des empfangenen Signales bestimmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfänger dieser Art so auszubilden, daß bei niedriger Signalstärke einer empfangenen Rundfunkwelle die hochfrequenten Komponenten des demodulierten Tonsignales gedämpft werden, so daß in der Schallwiedergabe weniger Störkomponenten enthalten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den zur Übertragung des demodulierten Signales dienenden Kanal eine Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung angeschlossen ist, die mit dem Steuersignal gespeist wird und eine Bandbreite besitzt, die in Abhängigkeit von dem Steuersignal veränderlich ist.

Auf diese Weise wird auch beim Empfang eines schwachen eintreffenden Signales eine Tonsignal-Wiedergabe mit einem guten Nutzsignal-Störsignal-Verhältnis erreicht.

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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung enthält der Empfänger eine mit einer Tonsignalstufe verbundene Prequenzcharakteristik-Steuerschaltung sowie eine mit einer Zwischenfrequenzstufe verbundene veränderliche Filterschaltung, die beide gleichzeitig in Abhängigkeit von der Signalstärke des eintreffenden Signales gesteuert werden, so daß sieh ein Tonsignal mit einem besonders hohen Nutzsignal-Störsignal-Verhältnis ergibt.

Der erfindungsgemäße Empfänger zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die erwähnten Eigenschaften mit Hilfe einer kleinen Zahl von Bauteilen und daher mit niedrigen Herstellungskosten erreicht werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Pig. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Empfängers;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung bestimmter

Betriebseigenschaften des Empfängers gemäß Fig. 1; ■ .

Fig. 3 das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Empfängers;

Fig. 4 das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles.

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Pig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem AM (Amplitudenmodulations-) Rundfunkempfänger. Die Schaltung enthält in der üblichen Anordnung längs eines Signalübertragungsweges : eine Antennenspule 1, einen Eingangsaischluß 2, dem ein Heterodynsignal von einem nicht dargestellten Oszillator zugeführt wird, eine Mischstufe 3, eine Zwischenfrequenz-Signalverstärkerstufe 4 mit einem auf-ein ZF-Signal abgestimmten Resonanzkreis, eine Detektorschaltung 5> einen Volumensteuerwiderstand 19, einen Vorverstärker 26, einen Ausgangssignalverstärker 27 und einen Lautsprecher SP. Die Mischstufe 3 enthält einen Transistor Q₁. Transistoren Q₂ und Q, sind in aufeinanderfolgenden Stufen-des ZP-Verstärkers 4 angeordnet; abgestimmte Transformatoren T. bis T, sind als Koppelglieder zwischen der Mischstufe 3 und dem ZF-Verstärker 4 angeordnet.

Die Detektorschaltung 5 enthält eine Diode D zur Gleichrichtung sowie einen Kondensator 6 zur Glättung. Die Kathode der Diode D ist an das eine Ende der Sekundärwicklung des Transformators T, angeschlossen; die Primärwicklung dieses Transformators ist mit dem Ausgangskreis des Transistors Q, verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators T, liegt an Masse. Der Kondensator 6 ist zwischen die Anode der Diode D und Masse geschaltet. Ein mit der Anode der Diode D verbundener Schaltungspunkt P₁ ist über die Reihenschaltung zweier Widerstände 9 und 7 an die Basis des in derkischstufe 3 vorgesehenen Transistors Q₁ sowie über die Widerstände 9 und 8 und die Sekundärwicklung des Transformators T₁ an die Basis des Transistors Q₂ angeschlossen, wodurch sich eine Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung (AGC) ergibt. Der Schaltungs-

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punkt zwischen den Widerständen 7 und 8 ist mit P₂ bezeichnet.' Eine Spannungsquelle +B^ ist für die Mischstufe 3 und für den ZF-Verstärker 4 vorgesehen; eine andere Spannungsquelle +Bp versorgt den Vorverstärker 26 und den Ausgangssignalverstärker 27.

Der Empfänger enthält ferner eine Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 15, die im wesentlichen ein veränderlicher Filter ist und durch Widerstände 10, 16, 18, 24j Kondensatoren 17, 25 und einen Transistor Qc gebildet wird. Die Diode D ist über die in Reihe geschalteten Widerstände 16, 24 mit dem einen Anschluß des Volumensteuerwiderstandes 19 verbunden, dessen anderer Anschluß an Masse liegt. Die Widerstände 16 und 24 sowie die Kondensatoren 17 und 25 bilden einen Tiefpaßfilter als Teil der Steuerschaltung 15· Die Kondensatoren 17 und 25 sind mit Masse verbunden über die Reihenschaltung eines Widerstandes 18 und der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Q₁-. Der Schaltungspunkt P", zwischen den Widerständen 9 und 10 ist über Widerstände an den Punkt Pp sowie über den Widerstand 10 an die Basis des Transistors Q_n- angeschlossen.

Im folgenden sei nun die Funktion des Empfängers gemäß Fig. 1 erläutert.

Die Detektorschaltung 5 demoduliert den Pegel eines HochfrequenzVEingangssignales, das der Antennenspule 1 zugeführt und über die Transistoren Q. bis Q, übertragen wird. Das demodulierte Ausgangssignal der Detektorschaltung 5 wird der Bas,is des Transistors Q₁- zugeführt. Ist die Signalstärke der empfangenen Rundfunkwelle genügend groß, so erzeugt die Detektorschaltung 5 ein negatives

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demoduliertes Ausgangssignal, das den Transistor in den nicht leitenden Schaltzustand bringt; das Ausgangssignal der Detektorschaltung 5 kann dann über die Widerstände 16 und 24 dem Volumensteuerwiderstand zugeführt werden.

Besitzt andererseits das empfangene Rundfunksignal eine geringe Stärke, so ist die Amplitude des von der Detektorschaltung 5 gelieferten Ausgangssignales niedrig. Die an die Basis des Transistors CL -gelegte Vorspannung liegt auch an der Basis des Transistors Q₁- und ergibt eine positive Basisspannung dieses Transistors Qc₁ so daß der Transistor Q_n- leitend ist. Infolgedessen wirkt die Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 15 als Tiefpaßfilter mit dem Ergebnis, daß die Amplitude der Hochfrequenzkomponenten des von der Detektorschaltung 5 gelieferten Ausgangssignales verringert wird.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Meßergebnisse, wenn der Pegel des dem Lautsprecher SP zugeführten Tonsignales als Folge von Änderungen der Signalstärke des empfangenen Rundfunksignales geändert wird. In der Abszisse des Diagrammes gemäß Fig. 2 ist die Frequenz des Tonsignales in kHz und in der Ordinate der Ausgangspegel des dem Lautsprecher SP zugeführten Tonsignales in dB aufgetragen. Die Kurven S^, S_, S, und S₁. zeigen die Frequenzcharakteristik des Tonsignales bei Signalstärken von 75 dB/m, 65dB/m, 45 dB/m bzw. 35 dB/m. Die Widerstände 16 und 24 in der Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 15 besitzen Widerstandswerte von 10 k«fL und 1,6 KJl. , die Kondensatoren 17 und 25 besitzen Kapazitätswerte von 0,015 JlL F und 0,056 iJ,F; die Eingangsimpedanz des Lautsprechers SP beträgt 8JI.

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Ist die Signälstärke der empfangenen Rundfunkwelle kleiner als 65 dB/m, so wird der Hochfrequenzbereich des Tonsignales mehr gedämpft als Frequenzen unterhalb etwa 1 Khz (vgl. Fig. 2).

Ist die Signalstärke der empfangenen Rundfunkwelle gering, so werden bei dem Empfänger gemäß Fig. 1 nur die Hochfrequenzkomponenten des Tonsignales verringert. Im Vergleich hierzu werden die niedrigeren Frequenzkomponenten übertrieben betont, was die Klarheit der Tonwiedergabe des Lautsprechers SP verschlechtert.

Der in Fig. 3 veranschaulichte Empfänger vermeidet diesen letzteren Nachteil. In der Schaltung gemäß Fig. sind Elemente, die denen in Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bzw. Symbolen versehen; insoweit kann daher auch eine nochmalige Beschreibung entfallen.

Ist bei dem Empfänger gemäß Fig. 3 die Signalstärke der empfangenen Rundfunkwelle gering', so werden Hochfrequenzkomponenten, die größer als beispielsweise 1 kHz sind, wie zuvor anhand von Fig. 1 beschrieben, gedämpft. Die niedrigen Frequenzkomponenten, die beispielsweise geringer als 300 bis ¹IOO Hz sind, werden jedoch gleichfalls gedämpft. Da somit der Pegel des Tonsignales als Ganzes verringert wird (infolge der Dämpfung sowohl der hohen als auch der niedrigen Frequenzkomponenten), wird bei Empfang einer Rundfunkwelle mit niedriger Signalstärke die Verstärkung des Vorverstärkers 26 im Vergleich zur Verstärkung bei Empfang einer Rundfunkwelle mit hoher Signalstärke vergrößert .

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Die Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 15 gemäß Fig. 3 entspricht weitgehend der in Fig. 1; sie enthält jedoch nur den Widerstand 16, den Kondensator 17, den Widerstand 18, den Transistor Q₁- und den Widerstand 10.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 enthält ferner eine zweite Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 22 mit einem Kondensator 13a, einem Feldeffekt-Transistor (FET) Qg, einem Widerstand I²J, einem Transistor Qg und einem Widerstand 11. Die Anode der Diode D ist über den Kondensator 13a mit dem Source-Anschluß des FET Qg verbunden, der über einen Kondensator 13b mit dem Drain-Anschluß desselben FET Qg verbunden ist. Der Drain-Anschluß des FET Qg ist über den Widerstand 16 mit dem einen Anschluß des Volumensteuerwiderstandes 19 verbunden. Die Spannungsquelle +B. liegt über dem Widerstand 14 am Gate-Anschluß des FET Qg. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Qg ist in Reihe zwischen dem Gate-Anschluß des FET Qg und Masse geschaltet. Ein Schaltungspunkt Pj, , der direkt mit dem Schaltungspunkt P-z verbunden ist, ist über den Widerstand 11 an die Basis des Transistors Qg angeschlossen. In diesem Falle verbindet eine Vorspannungsschaltung den Source- und Drain-Anschluß des FET Qg mit demselben Gleichspannungspotential, um jeden nachteiligen Einfluß zu verhindern, den das dem Gate-Anschluß des FET Qg zugeführte Steuersignal auf das Tonsignal ausüben könnte.

Eine Verstärkungssteuerschaltung 23 ist an den Vorverstärker 26 angeschlossen. Diese Verstärkungssteuerschaltung 23 ist so ausgebildet, daß der Emitter des Verstärkertransistors Q^ über einen Widerstand 20 an Masse

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liegt, ferner mit Masse über eine Reihenschaltung verbunden ist, die einen Widerstand 21 und die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors Q₇ enthält. Die Basis dieses Transistors Q₇ ist über einen Widerstand 12 mit einem Schaltungspunkt P₁- verbunden, der mit den Schaltungspunkten P", und P₂. unmittelbar verbunden ist.

Die Funktion des in Fig. 3 dargestellten Empfängers ist folgendermaßen:

Ist die Signalstärke der empfangenen Rundfunkwelle genügend groß, so ist das demodulierte, negative Ausgangssignal der Detektorschaltung 5 groß genug, um alle Transistoren Qc-, Qg und Q₇ so weit vorzuspannen,daß sie sich im nicht leitenden Schaltzustand befinden. Demgemäß wird das Tonsignal von der Detektorschaltung 5 mit einer im wesentlichen flachen Frequenzcharakteristik dem Vorverstärker 26 zugeführt. Der Verstärkungsgrad des Vorverstärkers 26 wird auf einem vorbestimmten Wert gehalten.

Fällt die Signalstärke der empfangenen Rundfunkwelle unter einen gewissen Wert, so wird auch das negative, demodulierte Ausgangsignal der Detektorschaltung klein. Die Basisspannungen der Transistoren Q,-, Qg und Q₇ werden jedoch durch die Basisspannung des Transistors Q₁ positiv gemacht; demgemäß werden alle Transistoren Qc-, Qg und Q₇ leitend. Infolgedessen werden in der ersten Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 15 die Hochfrequenzkomponenten des von der Detektorschaltung 5 demodulierten Tonsignales gedämpft; in der zweiten Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung 22 wird der FET Qg leitend

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und schließt damit den Kondensator 13b kurz. Hierdurch werden die tiefen Frequenzkomponenten des Tonsignales gedämpft. Gleichzeitig wird der Verstärkungsgrad des Vorverstärkers 26 vergrößert. Infolgedessen werden sowohl die tiefen als auch die hohen Frequenzkomponenten des vom Lautsprecher SP wiedergegebenen Tonsignales gedämpft.

Erfindungsgemäß ist somit in dem Tonsignalsystem eine Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung vorgesehen; eine Detektorschaltung demoduliert den Pegel des empfangenen Signales und beeinflußt in veränderlicher Weise die Frequenzcharakteristik der Frequenzcharakteristik-Steuer schaltung. Wird der Pegel des empfangenen Signales klein, so wird die Frequenzcharakteristik der Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung so beeinflußt, daß wenigstens die hohen Frequenzkomponenten des durch Demodulation des empfangenen Signales erzeugten Tonsignales gedämpft werden. Selbst wenn daher die Signalstärke der empfangenen Rundfunkwelle gering ist, können sich hochfrequente Störungen nicht so nachteilig auswirken, und man gelangt auf diese Weise zu einer besseren Tonwiedergabe. Da ferner die Störungen in dem Zeitintervall bis zur vollständigen Abstimmung unterdrückt werden, werden auch die scharfen und pfeifenden Töne beim übergang von einer Station auf eine andere vermieden.

Die Klarheit der Schallwiedergabe wird noch weiter verbessert, wenn, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, noch eine zweite Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung vorgesehen wird, um die niedrigen Frequenzkomponenten des Tonsignales zu dämpfen, wenn der Pegel des Hochfrequenz-Eingangssignales klein ist.

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Wird ferner, wie in Fig. 3 vorgesehen, die Verstärkung der zur Verstärkung des Tonsignales vorgesehenen Verstärkerschaltung vergrößert, wenn der Pegel des Hochfrequenz-Eingangssignales abfällt, so wird die Schallwiedergabe nicht gedämpft gegenüber dem Fall, daß der Pegel des Hochfrequenz-Eingangssignales hoch ist.

Fig. 4 zeigt den Hauptteil eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung. Die ZF-Signal-Verstärkerschaltung enthält hier zwei Keramikfilter 31, 32 und einen zwischengeschalteten veränderlichen Kondensator 33. Die Kathode dieses veränderlichen Kondensators 33 (Kapazitäts-Diode) ist über einen Widerstand 34 mit der Detektorschaltung 5 verbunden, und zwar mit einem Punkt Pg der AGC-Sehleife. In diesem Falle werden, wie bei den obigen Ausführungsbeispielen, die Transistoren Q_x-, Qg und Q₇ in Abhängigkeit von der Signalstärke des empfangenen Signales gesteuert und hierdurch der Tonsignalbereich variiert. Gleichzeitig wird die Kapazität des veränderlichen Kondensators 33 verändert, so daß sich der Durchlaßbereich des Zwisehenfrequenzsignales gleichfalls ändert. Beispielsweise wird der Durchlaßbereich des Zwischenfrequenz-Signalverstärkers eng bei niedriger Signalstärke, wodurch Störungen weitgehend unterdrückt werden.

Bei jedem der obigen Ausführungsbeispiele der Erfindung wird das Steuersignal, das den Durchlaßbereich ändert, vom Tonsignaldetektor erzeugt; mankann jedoch das Steuersignal auch durch gesonderte Gleichrichtung des Zwisehenfrequenzsignales gewinnen.

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Anstelle des veränderlicHnem Koiadeaasators 33 in FIg. H kann auch mit der glel-elhasia Wirkung Jedes andere variable kapazitive Element oder eine passive Schaltung mit einem Schalterkreis Verwendung rinden.

Claims

- 13 Patentansprüche

1J Empfänger mit einer Detektorschaltung zur Demodulation eines empfangenen Signales, einem an die Detektorschaltung angeschlossenen, zur Übertragung des demodulierten Signales dienenden Kanal, der einen Verstärker zur Verstärkung dieses demodulierten Signales enthält, sowie mit einem Signalerzeuger zur Erzeugung eines Steuersignales, dessen Amplitude durch die Signalstärke des empfangenen Signales bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet , daß an den zur übertraung des demodulierten Signales dienenden Kanal eine Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung angeschlossen ist, die mit dem Steuersignal gespeist wird und eine Bandbreite besitzt, die in Abhängigkeit von dem Steuersignal veränderlich ist.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung einen veränderlichen Filter enthält.
3·. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeuger an die Detektorschaltung angeschlossen ist und ein Ausgangssignal dieser Detektorschaltung erhält.
4. Empfänger nach Anspruch 1, der eine Regelschleife zur automatischen Verstärkungsregelung enthält', wobei der Signalerzeuger an diese Schleife angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung einen in Reihe mit dem Tonkanal geschalteten Widerstand, einen parallel zu diesem Widerstand angeordneten Kondensator sowie eine

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parallel zu diesem Kondensator angeordnete und an den Signalerzeuger angeschlossene Schalteinrichtung enthält, die durch das Steuersignal leitend gemacht wird, wenn die Signalstärke des empfangenen Signales verhältnismäßig klein ist, und die nicht leitend gemacht wird, wenn die Signalstärke des empfangenen Signales verhältnismäßig hoch ist.
5. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung vorgesehen ist, deren Bandbreite durch das Steuersignal beeinflußt wird, wobei die erste Prequenz-Charakteristik-Steuerschaltung die hohen Frequenzkomponenten des demodulierten Signales dämpft und die zweite Frequenzcharakteristik-Steuerschaltung die Tiefenfrequenzkomponenten des demodulierten Signales dämpft.
6. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Signalerzeuger Schaltungselemente verbunden sind, die den Verstärkungsgrad des Verstärkers in Abhängigkeit von dem Steuersignal beeinflussen.
7. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenfrequenzverstärker vorgesehen ist, der das empfangene Signal der Detektorschaltung zuführt und Schaltungselemente enthält, die die Bandbreite des Zwischenfrequenzverstärkers steuern und so an den Signalerzeuger angeschlossen ist, daß die veränderliche Bandbreite durch das Steuersignal gesteuert wird.

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