DE2641782A1

DE2641782A1 - Schaltungsanordnung fuer die digitale frequenzanzeige des am- und fm-bereiches in einem rundfunkgeraet

Info

Publication number: DE2641782A1
Application number: DE19762641782
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Klank
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1978-03-23
Also published as: SE7710355L; FR2365244A2; ES462395A2; JPS5338209A; IT1114131B; US4177428A; GB1584709A

Description

Licentia Pcit^nl'-Verwaltungs-G-nbH Theodor-Stern-Kai 1

Zb 4 I / 6000 Frankfurt/Main 70

nachqereiohtJ

Hannover, den 10.09.1976 PT-Tö/gn H 76/32

Schaltungsanordnung für die digitale Frequenzanzeige deH AM- und FM-Bereiches in einem Rundfunkgerät

(Zusatz zu P 23 58 673.

In der Hauptanmeldung ist eine Schaltungsanordnung für die digitale Frequenzanzeige in einem Rundfunkgerät für den AMund FM-Bereich angegeben, bei der die Schwingungen des AMund FM-Ossillators verstärkt, in rechteckföriaige Schwingungen umgewandelt und mittels elektronischer Zähler gezählt werden. Da die dem FM- bzw. AM-Oszillator entnommenen Signale zu . schwach sind, um die Zählschaltungen anzusteuern, ist eine Verstärkung erforderlich. Die verstärkten Schwingungen werden -außerdem in rechteckförmige Schwingungen gleicher Grundfrequenz umgewandelt, die zur Ansteuerung der digitalen Zählschaltungen geeignet sind.

In der Hauptanmeldung ist nun vorgeschlagen, zur Verstärkung der Schwingungen des AM-Oszillators und der'Schwingungen des FM-Oszillators einen so breitbandig bemessenen gemeinsamen Breitbandverstärker vorzusehen, daß sowohl die Oszillatorschwingungen für den AM-Bereich als auch diejenigen für den FM-Bereich erfaßt werden. Die Ankopplungen des Breitbandverstärkers an die Oszillatoren sind so lose bemessen, daß die Oszillatoren durch Kapazitätsänderungen des Breitbandverstärkers nicht nennenswert verstimmt werden.

Es hat sich, jedoch gezeigt, daß der Aufwand für den gemeinsamen Breitbandverstärker zur Verstärkung und Rechteckformung der Schwingungen relativ groß ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Breitbandverstärker mit verringertem Aufwand zu schaffen, der einfacher herstellbar und auch billiger ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Bei der Erfindung werden anstelle der in diskreter Schaltung bei der Hauptanmeldung vorgesehenen Transistoren als integrierte Schaltung ausgebildete Inverter benutzt. Überlicherweise sind mehrere Inverter in einem einzigen handelsüblichen IC zusammengefaßt, welches in der Anschaffung relativ preiswert ist. Die Inverter sind an ihren Eingängen mit einer solchen Vorspannung beaufschlagt, welche ihren Arbeitspunkt auf den steilen Teil einer Kennlinie legt, die den Zusammenhang zwischen der Eingangs- und Ausgangsspannung des Inverters angibt und dessen inverses Verhalten beschreibt. Die Inverter, die für sich einen Schwellwertverstärker mit Phasenumkehr darstellen, arbeiten bei der Erfindung praktisch als RC- gekoppelte Verstärker und bewirken zugleich eine ideale Rechteckformung, um die nachfolgenden digitalen Zählschaltungen anzusteuern. Da die Inverter selbst eine digitale Schaltung darstellen, ist die Ankopplung und Anpassung des Breitbandverstärkers an die nachfolgende digitale Zählschaltung völlig problemlos.

Es ist zwar an sich bekannt ("Das TTL-Kochbuch" von Texas Instruments Deutschland GmbH, Seite 111, Bild 5.¹V?), zwei Inverter über eine Kapazität in Serie zu schalten und mittels Rückkopplungswiderstände eine Vorspannung an ihren Eingängen zu erzeugen, jedoch handelt es sich dabei um eine Oszillatorschaltung für Rechteckschwingungen. Demgegenüber schafft die Erfindung einen mit Invertern aufgebauten Breitbandverstärker für die Schwingungen des AM- und FM-Oszillators eines Rundfunkgerätes. Ein solcher Breitbandverstärker ist bisher nicht bekannt geworden.

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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen angegeben.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher

beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Äusführungsbeispiel eines Breitbandverstärkers

und
Fig. 2 die graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen

der Ausgangs- und Eingangsspannung eines Inverters.

In Fig. 1 gelangen die Schwingungen entweder des FM- oder AM-Oszillators eines Rundfunkgerätes (nicht dargestellt) an die
Eingangsklemme 1 einer HF-Verstärkerstufe. Die HF-Verstärkerstufe besteht beispielsweise aus einem npn-Transistors 6,
einem Arbeitswiderstand 5i zwei weiteren Widerständen 2 und 4-sowie einem Kondensator 3· An eine Klemme +U liegt eine positive Betriebsspannung an. Vom Kollektor des Transistors 6 gelangen die vorverstärkten Schwingungen über einen Kondensator 7 zu einem Breitbandverstärker 8. Gegebenenfalls kann auf die erwähnte HF-Verstärkerstufe verzichtet werden, so daß die
Schwingungen des FM- oder AM-Oszillators direkt zum Breitbandverstärker 8 geführt sind. Ob die HF-Verstärkerstufe erforderlich ist, hängt im Einzelfall von dem Pegel der Schwingungen
des FM- oder AM-Oszillators ab.

Der Breitbandverstärker 8 enthält zwei über eine Kapazität 11 in Reihe geschaltete Inverter 9 und 10. Wegen der gewünschten Breitbandigkeit besitzen die beiden Inverter 9 und 10 eine
hohe Anstiegsteilheit. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von sogenannten Schottky-Invertern. Die Inverter 9 und"10 sind in integrierter Schaltungstechnik ausgebildet, wie sie beispielsweise in dem IC 74-S04- (Texas Instruments) zur Verfugung stehen. Da in einem solchen IC mehr als zwei Inverter enthalten sind, kann am Ausgang des zweiten Inverter 10 in einfacher Weise ein dritter Inverter 16 angeschaltet-werden, wodurch eine verbesserte Signalformung erreicht wird, so daß an der Ausgangsklemme 17 Rechtecksignale zur Verfügung stehen, mit denen nachfolgende nicht dargestellte Zählschaltungen ideal angesteuert

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werden können. Die Frequenz der an der Ausgangsklemme 17 auftretenden Rechteckschwingungen ist gleich der Frequenz der dem Breitbandverstärker 8 zugeführten Schwingungen.

Der Ausgang des ersten Inverters 9 ist über einen Gegenkopplungswider st and 12 mit seinem Eingang verbunden. Dadurch wird der Inverter 9 an seinem Eingang mit einer Vorspannung beaufschlagt. Auch der Eingang des zweiten Inverters 10 ist mit einer Vorspannung beaufschlagt, welche dem Abgriff eines Spannungsteilers 13, I5 entnommen ist, der vom Ausgang des zweiten Inverters 10 nach Bezugspotential geschaltet ist.

Zum besseren Verständnis ist in Fig. 2 ein Diagramm dargestellt, welches den Zusammenhang zwischen der Ausgangsspannung Ua und der Eingangsspannung Ue eines bei der Erfindung verwendeten Inverters zeigt. An Hand der Kennlinie 18 wird deutlich, daß die Ausgangsspannung Ua bei geringen Werten der Eingangsspannung Ue zunächst unverändert auf einem relativ hohen Pegel bleibt und bei größer werdender Eingangsspannung Ue dann rasch auf einen geringen Wert abfällt. In der durch die gestrichelten Linien angedeuteten Übergangszone verläuft die Kennlinie 18 relativ steil.; Durch die erwähnten Vorspannungen werden die beiden Inverter 9 und 10 auf dem dargestellten Arbeitspunkt A des stellen Teils der Kennlinie 18 betrieben. Die Inverter 9» 10 arbeiten wegen des Gegenkopplungswiderstandes 12 bzw. des Spannungsteilers 13i 15 praktisch als RC-gekoppelte Verstärker, durch die die Eingangssignale sowohl verstärkt als auch in Rechteckschwingungen umgeformt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung.ist über einen ohmschen Widerstand 14 eine positive Rückkopplung vom Ausgang des zweiten Inverters 10 zum Eingang des ersten Inverters 9 bis nahe an den Schwingeinsatz (oder bis eine Schwingung entsteht) vorgesehen. Dadurch wird ein Trigger-Verhalten erreicht und störende Schwingungen während des Durchschaltens werden vermieden. Infolge des Widerstandes'14 wird nämlich der Durchlauf der kritischen Schwellphase - wenn der Inverter von seiner einen Lage in die andere kippt - erheblich be-

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schleunigt. Dies ist insbesondere bei tiefen Frequenzen der zu verstärkenden Signale vorteilhaft, während bei hohen Frequenzen bereits von der Ansteuerung her eine relativ steile Flanke gegeben ist.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

Schaltungsanordnung für die digitale Frequenzanzeige in einem Rundfunkgerät für den AM- und FM-Bereich, bei der die Schwingungen des AM- und FM-Oszillators verstärkt, in rechteckförmige Schwingungen umgewandelt und mittels elektronischer Zähler gezählt werden, und bei der zur Verstärkung der Schwingungen des AM-Oszillators und der Schwingungen des FM-Oszillators ein so breitbandig bemessener, gemeinsamer Breitbandverstärker vorgesehen ist, daß sowohl die Oszillatorschwingungen für den AM-Bereich als auch diejenigen für den FM-Bereich erfaßt werden, wobei die Ankopplungen des Breitbandverstärkers an die Oszillatoren so losen bemessen sind, daß die Oszillatoren durch Kapazitätsänderungen, des Breitbandverstärkers nicht nennenswert verstimmt werden, nach Patentanmeldung P 23 58 673· 4~35, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Breitbandverstärker mindestens zwei über eine Kapazität (11) miteinander in Reihe geschaltete, als integrierte Schaltung ausgebildete Inverter (9,10) mit hoher Anstiegssteilheit enthält, und daß jeder Inverter (9*10) an seinem Eingang mit einer Vorspannung beaufschlagt ist, wodurch ihre Arbeitspunkte auf dem steilen Teil der den Zusammenhang zwischen der Eingangs- und Ausgangsspannung der Inverter angebenden Kennlinie (18) liegen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inverter (9,10) sogenannte Schottky-Inverter sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorspannungserzeugung des ersten Inverters (9), dem die Oszillatorschwingungen zuerst zugeführt sind, ein ohmscher Widerstand (12) zwischen dem Ausgang und dem Eingang des ersten Inverters (9) geschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorspannungserzeugung des zweiten Inverters (10),

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ORIGINAL INSPECTED

- ψ- % H

^76/f§41782

der dem ersten Inverter (9) nachgeschaltet ist, ein ohmscher Spannungsteiler (13>15) vom Ausgang des zweiten Inverters (10) nach Bezugspotential geschaltet ist, und daß der Abgriff des Spannungsteilers mit dem Eingang des zweiten Inverters (10) verbunden ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dsr Ausgang des zweiten Inverters (10) zum Zwecke einer positiven Rückkopplung über einen ohmschen Widerstand (14) mit dem Eingang des ersten Inverters (9) verbunden ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschwingungen dem ersten Inverter (9) über eine HP-Verstärkerstufe (6) zugeführt sind.

7· Schaltungsanordnung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung der beiden Inverter (9»10) ein dritter als integrierte Schaltung ausgebildeter Inverter (16) zur Signalformverbesserung nachgeschaltet ist.

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