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Elektronische Tastschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische
Tastschaltung, die in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgende Tastimpulse zum Tasten
einer von einem Funksendegerät auszusendenden modulierten Trägerfrequenz liefert,
wobei das Funksendeaerät außer einem Endverstärker mindestens eine in Verstärkungsrichtung
vor dem Endverstärker liegende, aktive Baugruppe hat.
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Soll ein einen modulierten Hochfrequenzträger aussendendes Funksendegerät
getastet werden, so kann das in der Weise geschehen, daß einer Elektrode eines Transistors
einer Senderendstufe eine Sperrspannung zugeführt wird, die den Verstärkungsvorgang
unterbricht.
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Die Sperrspannung hat gewöhnlich eine steile Einschalt-und eine ebenfalls
steile Ausschaltflanke, wodurch beim Einschalten und Ausschalten des Funksendegerätes
ein breitbandiges Amplitudenspektrum entsteht, das jedoch nach kurzer Zeit abklingt.
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Bei Sprechfunkgeräten machen sich die neben der Nutzamplitude liegenden
Störamplituden wenig störend bemerkbar, weil die damit verbundenen Knackgeräusche
auf dem Hochfrequenzkanal statistisch verteilt sind.
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Wird jedoch ein Funksendegerät durch Tastimpulse in kurzzeitig aufeinanderfolgenden
Abständen getastet, dann übersteigen die Störamplituden das durch amtliche Vorschriften
festgelegte Maß. Dies gilt insbesondere für die zyklische Aussendung von Informationen,
zum Beispiel für die Funkfernsteuerung oder allgemein für die Datenfibertagung Bei
der Tastung von Hochfrequenzsendern ist es bekannt, die Betriehsspannung für die
Endstufe eines Funksendegerates zu tasten und das beim Ein- und Ausschalten auftretende
Amplitudenspektrur durch ein der Taste parallel geschaltetes RC-Glied zu verringern.
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Bei der Tastung von Oszillatoren ist es ferner bekannt, daß der Resonnanzkreis
des Oszillators durch einen im Rhythmus des Tastens ein- und ausschaltbaren Widerstand
bedampft wird. In Abhängigkeit von der Größe des wider standes wird dann entweder
eine harte oder eine weiche Tastung, d.h. eine mit steiler oder mit abgerundeter
flanke einsetzende Ein- und Ausschaltung, erreicht (DT-AS 1 261 960}. In analoger
Weise kann man auch zum Tasten eines Funksendegerates Tastinipulse Mit abge rundeten
Flanken verwenden, so daß ein weiches Ein- und Auschalten des Funksendegerätes möglich
ist. Bei Funksendegeräten Illit Frequenzmodulation kann man aber diese Maßnahme
Maßnahme
nicht beliebig weit treiben, weil sonst Störeffekte innerhalb des Gerätes auftreten
können. Beispielsweise kann es zu Störungen der üblicherweise angewendeten Frequenz-Vervielfacherstufen
kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Tastschaltung
zu schaffen, die ein störungsfreies Tasten eines Funksendegeräts gestattet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer elektronischen Tastschaltung,
die in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgende Tastimpulse zum Tasten einer von
einem Funksendegerät auszusendenden modulierten Trägerfrequenz liefert, wobei das
Funksendegerät außer einem Endverstärker mindestens eine in Verstärkungsrichtung
vor dem Endverstärker liegende, aktive Baugruppe hat, dadurch gelöst, daß dem Endverstärker
und jeder Baugruppe je ein Impulsformer zugeordnet ist, daß ein allen Impulsformern
gemeinsamer Zeitkreis vorgesehen ist, daß der Zeitkreis an jeden Impulsformer individuelle
Tastimpulse von annähernd Rechteckform und gleicher Periodendauer abgibt, daß sich
die Tastimpulse für die einzelnen Impulsformer durch ihre Dauer und ihre Phasenlage
derart unterscheiden, daß der Endverstärker nach den Baugruppen eingeschaltet und
vor den Baugruppen ausgeschaltet wird, und daß die Impulsformer die Flanken der
von dem Zeitkreis gelieferten Tastimpulse verrunden.
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Eine
Eine elektronische Tastschaltung mit den vorgenannten
Merkmalen hat den Vorteil, daß das beim Tasten des Funksendegerätes entstehende
Störspektrum so begrenzt ist, daß die ge-ltenden geltenden Stbrstrahlungsvorschriften
einwandfrei erfüllt werden können.
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Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 einen Kurvenverlauf,
der die Signalamplitude eines modulierten Hochfrequenzträgers in AbhängigkeSt von
der Frequenz zeigt, Fig. 2 ein Amplitudenspektrum eines ohne Anwendung der Erfindung
getasteten Funksendegerätes, Fig. 3 ein 2#ioplitudenspektrum eines mittels der erfindungsgemäßen
elektronischen Tastschaltung getasteten Funksendegerätes, Fig. 4 ein vereinfachtes
Blockschaltbild eines Funksendegerätes mit der erfindungsgemäßen Tastschaltung,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Zeitkreises für die Tastschaltung, Fig. 6 ein Schaltbild
für einen Impulsformer und Fig. 7 A - E je einen Kurvenverlauf der Spannung an den
in Figur 1 mit A - E bezeichneten Schaltungspunkten.
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Der
Der in Fig. 1 gezeigte Kurvenverlauf 1 entspricht
einem von einem Funksendegerät ausgestrahlten modulierten Hoch-#frequenzträger der
Frequenz fM. Die gestrichelte Linie 2 stellt einen durch amtliche Vorschriften (Deutsche
Bundespost) festgelegten, zulässigen Amplitudenbereich dar.
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Die Amplituden dürfen innerhalb der Bandbreite Af einen Wert # zul
1 und außerhalb dieser Bandbreite einen Wert U 2 nicht überschreiten.
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In Fig. 2 zeigt das mit einem Spektrums-Analysator aufgenommene Bild
ein Arnplitudenspektrum, das bei einer harten Tastung des Senders, d.h. bei Anwendung
eines Tastimpulses mit steilen Flanken, entsteht. Hier ist deutlich zu erkennen,
daß die durch die Tastung hervorgerufenen Spektrallinien in ihren Amplitudenwerten
den außerhalb der Bandbreite Af zulässigen Amplitudenwert weit überschreiten.
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In diesem Fall muß mit erheblichen Störungen in den benachbarten Funkkanälen
gerechnet werden. Erwünscht wäre ein Amplitudenspektrum wie in Fig. 3 dargestellt.
Ein derartiges Spektrum läßt sich realisieren, wenn man beispielsweise dem in Fig.
4 dargestellten Blockschaltbild entsprechend vorgeht. Nach Fig. 4 wird die von einem
Modulator eines Funksendegerätes gelieferte modulierte Hochfrequenzspannung einem
Frequenzvervielfacher 3 zugeführt, der die Frequenz des Hochfrequenzträgers vervielfacht.
Der Ausgang des Vervielfachers steht mit einem Vorverstärker 4 und dieser mit
mit
einem Sender-Endverstärker 5 in Verbindung. Das verstärkte Hochfrequenz-Signal wird
mit einer Sendeantenne 6 abgestrahlt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß das Funksendegerät
zum selektiven Ubermitteln von Informationen, zum Beispiel von Kommandos, an eine
bestimm te Zahl von Funkempfangsgeräten in zyklischer Folge dient.
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Das Funksendegerät muß also durch Tastimpulse in zyklischer Folge
getastet werden. Zu diesem Zweck gibt ein Zeitkreis 7 an seinen beiden Ausgängen
8 und 9 Tastimpulse ab, deren zeitlicher Verlauf in Fig. 7A und Fig. 7C gezeigt
ist.
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Die Tastimpulse sind etwa rechteckförmig und haben die gleiche Impulsperiodendauer
T. Die Impulsdauer ti 1 der Tastimpulse am Ausgang 8 des Zeitkreises ist jedoch
länger als die Impulsdauer ti 2' und außerdem sind die Tastimpulse in ihrer Phase
etwas gegeneinander verschoben.
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Die von den Ausgängen 8 und 9 des Zeitkreises 7 abgegebenen Tastimpulse
gelangen an je einen Eingang 10, 11 je eines Impulsformers 12, 13, in welchem die
Flanken der Tastimpulse verrundet werden; vgl. Fig. 7b und 7d. Während die über
den Impulsformer 12 geführten Tastimpulse an je einem Steuereingang 14, 15 des Frequenzvervielfachers
3 und des Vorverstärkers 4 liegen, gelangen die über den Impulsformer 13 geführten
Tastimpulse an einen Steuereingang 16 des Senderendverstärkers 5.
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Durch
Durch Dauer und Phasenlage der Tastimpulse
bedingt, werden in dem Funksendegerät zunächst der Frequenzvervielfacher 3 und der
Vorverstärker 4 eingeschaltet und mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung tT
der Sender-Endverstärker 5. In umgekehrter Reihenfolge wird am Ende der Impulsdauer
der Tastimpulse zuerst der Sender-Endverstärker 5 und danach der Frequenzvervielfacher
5 und der Vorverstärker 4 abgeschaltet. Die der Antenne 6 zugeführte Signalspannung
hat also beispielsweise den in Fig. 7 E gezeigten zeitlichen Verlauf.
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Der Zeitkreis für die elektronische Tastschaltung kann vorzugsweise
nach dem Blockschaltbild in Fig. 5 aufgebaut sein. Ein elektronischer Dezimalzähler
17 mit je einem Ausgang 18 bis 27 pro Zählschritt wird durch einen Impulsgenerator
28 weitergeschaltet. Die von dem Impulsgenerator#-gegebene Impuls folge hat eine
Periodendauer von beispielsweise 10 ms.Im Ruhezustand gibt die Zählschaltung nur
an ihrem ersten Ausgang 18 ein zum Beispiel H- (high-) Signal ab, während alle anderen
Ausgänge 19 bis 27 auf dem L-(low-) Potential liegen Mit jedem Impuls des Impulsgenelabors
28 gibt jeweils der nächste Ausgang der Zählschaltung ein H-Signal ab, während alle
anderen Ausgänge auf dem L-Potential sich befinden. Zu Beginn des vierten Impulses
des Impulsgenerators, d.h. nach etwa 30 ms (vgl. Zeitpunkt t1 in Fig. 7A), liegt
nur an dem Ausgang 21 ein H-Signal, das einem
einem ersten Eingang
29 von drei Eingängen 29, 30, 31 einer ersten ODER-Schaltung 32 zugeführt wird.
Ein Ausgang 33 der ersten ODER-Schaltung 32 gibt somit unabhängig von den Signalen
an dem zweiten und dritten Eingang 30, 31 ein H-Signal ab, das an einem ersten Ausgang
34 des Zeitkreises abgenorninen werden kann.
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Der erste Ausgang 34 entspricht dem Ausgang 8 des Zeitkreises 7 in
Fig. 4. Bei dem nächsten Impuls des Impulsgenerators 28 gibt der fünfte Ausgang
22 der Zählschaltung 17 ein H-Signal ab (vgl. Zeitpunkt t2 in der Fig. 7C), das
an einem ersten Eingang einer zweiten ODER-Schaltung 35 liegt. Den Ausgängen 22
bis 25 ist je ein Eingang der zweiten ODER-Schaltung 35 zugeordnet. Wenn nur an
dem Ausgang 22 ein H-Signal liegt und die anderen Ausgänge ein L-Signal haben, dann
gibt die zweite ODER-Schaltung an ihrem Ausgang 36 ein H-Signal ab, das gleichzeitig
an einem zweiten Ausgang 37 des Zeitkreises sowie an dem zweiten Eingang 30 der
ersten ODER-Schaltung 32 liegt.
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Der Ausgang 37 entspricht dem Ausgang 9 des Zeitkreises 7 in Fig.
4. Durch die logische Verknflpfung mit der ersten ODER-Schaltung 32 gibt der Ausgang
33 auch dann ein H-Signal ab, wenn der Ausgang 21 der Zählschaltung 17 zum Zeitpunkt
t2 ein L-Signal hat. In analoger Weise geben die Ausgänge 34 und 37 auch bei den
nächsten Impulsen des Impulsgenerators 28, d.h. wenn nur an einem der Ausgänge 23
bis 25 ein H-Signal liegt, H-Signale ab.
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Bei
Bei dem nächsten Impuls des Impulsgenerators
gibt nur der Ausgang 26 ein H-Signal ab, so daß die zweite ODER-Schaltung 35 und
der Ausgang 37 ein L-Signal abgeben. (Vgl. Fig. 7C, Zeitpunkt t3). An dem Ausgang
34 bleibt dagegen das H-Signal noch bestehen, weil an dem Eingang 31 der ersten
ODER-Schaltung 32 das H-Signal des Ausgangs 26 liegt. Erst nach weiteren 10 ms,
d.h. wenn nur der Ausgang 27 ein H-Signal hat, gibt auchder Ausgang 34 ein L-Signal
ab (vgl. Zeitpunkt t4 in der Fig. 7A). Die anschließend von dem Impulsgenerator
28 gelieferten Impulse veranlassen nach jeweils 10 ms, daß der Reihe nach je einer
der unbeschalteten Ausgänge 18, 19, 20 je ein H-Signal abgibt, wodurch die Impulspausen
t 1 und t für die p1 p2 Tastimpulse entstehen. In analoger Weise wiederholt sich
dann die Erzeugung der Tastimpulse, bis am Ende eines Kommando-Zyklus der Impulsgenerator
28 stillgesetzt wird.
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In Fig. 6 ist ein Schaltungsbeispiel für einen Impulsformer gegeben.
Der Impulsformer hat einen Eingang 38, der über einen Widerstand 39 mit der Basis
eines als Emitterfolger geschalteten ersten Transistors 40 verbunden ist. Der Kollektor
des ersten Transistors 40 steht über ein RC-Glied aus einem Längswiderstand 41 und
einer Querkapazität 42 mit der Basis eines zweiten Transistors 43 in Verbindung.
Der zweite Transistor 43 ist vom entgegengesetzten Leitungstyp wie der erste Transistor
40. Der Emitter des zweiten Transistors 43 bildet den Ausgang 44 des Impulsformers.
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Der
Der Widerstandswert des Widerstandes 41 und
der Kapazitätswert des Kondensators 42 sind so bemessen, daß ein Eingangsimpuls
45 mit verhältnismäßig steilen Flanken in einen Ausgangsimpuls 46 mit abgerundeten
Flanken bzw.
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verschliffenen Flanken umgeformt wird.