DE2725667A1

DE2725667A1 - Rauschunterdrueckungsschaltung fuer fm-empfaenger

Info

Publication number: DE2725667A1
Application number: DE19772725667
Authority: DE
Inventors: Isao Akitake; Isao Fukushima; Yoshimi Iso; Norio Minami; Hiroshi Shirai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1977-12-15
Also published as: JPS5546085B2; JPS52149907A; US4146842A; DE2725667C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rauschunterdrückungsschaltung für einen FM-Empfänger (Frequenzmodulations-Empfänger; UKW-Empfänger) mit einem Phasenmultiplizierer-FM-Demodulator, bei der insbesondere ein FM-Empfänger Rausch- oder Störsignale unterdrückt, die auftreten, wenn kein FM-Eingangssignal empfangen wird oder der Pegel eines FM-Eingangssignales niedrig ist.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines herkömmlichen Phasenmultiplizierer-FM-Demodulators und dessen Peripherie-Schaltungen. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird anhand der Fig. 1 das Betriebsprinzip dieser herkömmlichen Schaltung

8l-(A 2403-02)-KoE

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näher erläutert.

In Fig. 1 liegt ein FM-Signal (Frequenzmodulations-Signal) einer Zwischenfrequenz an einem Eingangsanschluß 1 und durchläuft ein Filter 2 und einen Verstärker 3, um an ein erstes Schaltglied 41 in einem Demodulator 4 abgegeben zu werden. Das erste Schaltglied 41 hat ein differentiell betriebenes Transistorpaar 411 und 412, und das an das erste Schaltglied 41 abgegebene Signal wird über den Transistor 412 des Transistorpaares 411 und 412 an einen Phasenschieber 42 abgegeben. Nach einer Phasenverschiebung um ca. 1Γ /2 (90°) wird das Signal vom Phasenschieber 42 zu einem zweiten Schaltglied 43 aus einem differentiell betriebenen Transistorpaar 431 und 432 gespeist.

Es sei angenommen, daß dieses FM-Eingangssignal der Zwischenfrequenz den in Fig. 2A dargestellten Verlauf hat. Dann führer, die Transistoren 411 und 412 im ersten Schaltglied 41 eine Schaltoperation mit jeweils dem in Fig. 2B und 2C dargestellten Signalverlauf aus. Ebenso führen die Transistoren 431 und 432 im zweiten Schaltglied 43 eine Schaltoperation mit dem durch Vollinien in Fig. 2E bzw. 2F dargestellten Signalverlauf aus.

Infolge der Schaltoperation dieser Transistoren fließt ein Strom mit dem in Fig. 2D dargestellten Verlauf durch den Kollektor des Transistors 411 im ersten Schaltglied 4l. Der Flußwinkel dieses Kollektorstromes entspricht einer halben Periode des FM-Eingangssignales der Zwischenfrequenz, und der mittlere Stromwert beträgt I /2, mit I = konstanter

ο ο

Strom, der von einer einstellbaren Stromquelle 46 abgegeben wird. Ströme mit dem in Fig. 2G bzw. 2H dargestellten Verlauf fließen durch die Kollektoren der Transistoren 431 bzw. 432 im zweiten Schaltglied 43. Der Flußwinkel dieser Kollektorströme entspricht der viertel Periode des FM-Eingangssignales der Zwischenfrequenz, und der mittlere Stromwert hiervon beträgt I_Q/4. Dies gilt auch dann, wenn die Frequenz des FM-

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Eingangssignales mit der Abstimmfrequenz eines Abstimmgliedes 422 im Phasenschieber 42 übereinstimmt.

Wenn die Frequenz des FM-Eingangssignales um Δf von
der Abstimmfrequenz des Abstimmgliedes 422 abweicht, wird
das zweite Schaltglied 43 durch ein Signal geschaltet, dessen Phase um θ entsprechend der Frequenzabweichung Af/Phasenabweichung Θ-Kennlinie des Abstimmgliedes 422 verschoben ist. Als Ergebnis führen die Transistoren 431 und 432 im zweiten Schaltglied 43 eine Schaltoperation mit Signalen durch,
deren Verlauf in Fig. 2E bzw. 2F durch Strichlinien gezeigt ist. Die Flußwinkel der Kollektorströme dieser Transistoren 431 und 432 sind in Fig. 21 bzw. 2J dargestellt, aus denen
folgt, daß der erste bzw. zweite Wert um θ größer bzw. kleiner als die viertel Periode ist. Daher ändert sich deren mittlerer Stromwert proportional zu θ auf entgegengesetzten Seiten von I_Q/4, das die Mitte darstellt. Derartige Signale werden durch einen Verstärker 6 und ein Tiefpaßfilter 7 geschickt, um an einem Ausgangsanschluß 8 ein demoduliertes FM-Signal
zu erhalten. Bekanntlich wird in den Anschluß 1 für das FM-Signal zusätzlich zu diesem ein Rauschsignal eingespeist.
Eine Rauschkomponente in diesem Rauschsignal durchläuft das Filter 2 und wird nach Verstärken durch den Verstärker 3
an das erste Schaltglied 41 im Demodulator 4 abgegeben. Eine im Verstärker 3 erzeugte andere Rauschkomponente wird auch
zum ersten Schaltglied 41 gespeist. Diese Rauschkomponenten treten am Ausgangsanschluß 8 zusammen mit dem demodulierten FM-Signal auf.

Das am Ausgangsanschluß 8 auftretende Rausch-Ausgangssignal bietet keine praktischen Schwierigkeiten, wenn der
Pegel des in den Eingangsanschluß 1 eingespeisten FM-Eingangssignales höher als der Pegel des Rausch-Eingangssignales ist. In diesem Fall wird nämlich der Pegel des am Ausgangsanschluß 8 auftretenden Rausch-Ausgangssignales proportional dem Pegel des FM-Eingangssignales verringert, d. h., der

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Pegel des demodulierten FM-Ausgangssignales am Ausgangsanschluß 8 ist wesentlich höher als der Pegel des Rausch-Ausgangssignales. Wenn jedoch der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangsanschluß 1 niederer als der Pegel des Rausch-Eingangssignales ist, steigt der Pegel des Rausch-Ausgangssignales mit kleiner werdendem Pegel des FM-Eingangssignales plötzlich an, d. h., der Pegel des Rausch-Ausgangssignales am Ausgangsanschluß 8 wird wesentlich höher als der Pegel des demodulierten FM-Ausgangssignales, was zum ersten Fall vollkommen entgegengesetzt ist. In diesem letzten Fall bildet das Rausch-Ausgangssignal ein praktisches Problem, das zu unerwünschter Verschlechterung des Rauschabstandes des Demodulators h führt. Der Rauschpegel wird in einem derartigen Fall allgemein als kritischer Pegel für Rausch-Verbesserung bezeichnet .

Ein zu dem oben beschriebenen Problem führendes Rausch-Ausgangssignal tritt auch auf, wenn kein FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß 1 liegt, also wie in einem Fall, in dem der Pegel des am Eingangsanschluß 1 liegenden FM-Eingangssignales niederer als der Pegel des Rausch-Eingangssignales ist.

Es wird daher vorgezogen, dieses unerwünschte Rausch-Ausgangssignal soweit als möglich zu unterdrücken.

Hierzu wurde bereits erwogen, den Durchlaßbereich des Tiefpaßfilters 7 in der Ausgangsstufe des Demodulators k schmäler zu machen, um das am Ausgangsanschluß 8 für das demodulierte FM-Signal auftretende Rauschen zu unterdrücken. Jedoch führt ein schmälerer Durchlaßbereich des Tiefpaßfilters 7 zu einem entsprechend schmäleren Band des demodulierten FM-Signales, und der Klirrfaktor wird verschlechtert, was ein anderes zu lösendes praktisches Problem darstellt.

Es wurde auch schon erwogen, ein Bandpaßfilter zwischen dem Demodulator und dessen Vorverstärker vorzusehen, um das am Demodulator liegende Rauschen zu unterdrücken. Wenn jedoch

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der Demodulator und dessen Vorverstärker in der gleichen integrierten Schaltung vorgesehen sind, muß das neu hinzugefügte Bandpaßfilter außerhalb der integrierten Schaltung vorgesehen werden, und es sind zusätzliche Verbindungsstifte erforderlich, um elektrisch das Bandpaßfilter mit der integrierten Schaltung zu verbinden. Eine derartige Zunahme der Anzahl der äußeren Teile und damit der Anzahl der Verbindungsstifte für die integrierte Schaltung ist aber wegen deren Herstellung unerwünscht.

Zur Lösung des oben aufgezeigten Problems wurde weiterhin erwogen, einen Schalter 9 zwischen dem Ausgang des Filters 7 und dem Ausgangsanschluß 8 vorzusehen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Weiterhin liegen ein Gleichrichterglied

10 und ein wahlweises Signalübertragungsglied, wie z. B. ein Schmitt-Trigger 11, zwischen dem Ausgang des Verstärkers 3 und dem Schalter 9» wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Das Gleichrichterglied 10 erfaßt das FM-Ausgangssignal des Verstärkers 3 und richtet das erfaßte Signal gleich. Der Schmitt-Trigger 11 schaltet den Schalter 9 ein, so daß eine übertragung des FM-Ausganpssignales des Filters 7 zum Ausgangsanschluß 8 erlaubt ist, wenn das Ausgangssignal des Gieichrichtergliedes 10 einen vorbestimmten Pegel überschreitet, d. h., wenn das FM-Eingangssignal zum Eingangsanschluß 1 einen höheren Pegel als den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung hat.

In den übrigen Fällen, d. h., wenn das FM-Eingangssignal zum Eingangsanschluß 1 einen niederen Pegel als den kritischen Pegel für Rausch-Verbeseerung hat und wenn kein FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß 1 liegt, hält der Schmitt-Trigger

11 den Schalter 9 im ausgeschalteten Zustand, um eine übertragung des FM-Ausgangssignales des Filters 7 zum Ausgangsanschluß 8 zu sperren, wodurch verhindert wird, daß Rauschen am Ausgangsanschluß 8 zusammen mit dem demodulierten FM-Signal in derartigen Fällen auftritt.

Jedoch haben diese herkömmlichen Rausch-Unterdrückungs-709850/1169

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schaltungen den Nachteil, daß nicht nur die Anzahl der erforderlichen Bauelemente erhöht ist, sondern auch kein demoduliertes FM-Signal erhalten wird, wenn das FM-Eingangssipnal zum Eingangsanschluß 1 einen Signalpegel hat, der niederer als der zum Ansteuern des Schmitt-Triggers 11 erforderliche Pegel und höher als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Rausch-Unterdrückungsschaltung für einen Demodulator eines FM-Empfängers anzugeben, um Rauschen zu unterdrücken, das auftritt, wenn kein zu demodulierendes FM-Eingangssignal vorliegt; während der Demodulation eines zu demodulierenden FM-Eingangssignales mit niederem Pegel auftretendes Rauschen soll unterdrückt werden; es soll sogar eine ausreichende Demodulation eines FM-Eingangssignales eines so niederen Pegels möglich sein, der etwas den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung überschreitet; schließlich soll die Rausch-Unterdrückungsschaltung zusammen mit anderen Schaltungen integrierbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Rausch-Unterdrückungsschaltung vor, die in einer Stufe vor einem Schaltglied in einem Phasenmultiplizierer-FM-Demodulator angeordnet ist, so daß, wenn ein FM-Eingangssignal einen niederen Pegel als den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung hat, ein derartiges FM-Eingangssignal und Rauschen nicht an das Schaltglied abgegeben werden, während der FM-Eingangssignalteil, der den kritischen Pegel überschreitet, an das Schaltglied zusammen mit einem Eingangs-Rauschteil abgegeben wird, wenn das FM-Eingangssignal einen höheren Pegel als den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung hat.

Erfindungsgemäß unterdrückt die Rausch-Unterdrückungsschaltung das Rauschen, das vorliegt, wenn kein zu demodulierendes FM-Eingangssignal vorhanden ist oder wenn ein zu demodulierendes FM-Eingangssignal einen sehr niederen Pegel

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hat, um die Größe des an den Demodulator abzugebenden Rausch-Eingangssignales zu verringern. Daher kann die Größe des im Demodulator zu demodulierenden Rauschens verringert werden. Erfindungsgemäß kann weiterhin ein FM-Eingangssignal an den Demodulator nur dann abgegeben werden, wenn der Pegel des FM-Eingangssignales höher als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist. Daher kann auch ein FM-Eingangssignal mit einem Pegel, der niederer als die herkömmliche Grenze ist, ausreichend demoduliert werden, sofern dessen Pegel den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung überschreitet.

In einem FM-Empfänger mit einem Verstärker zum Verstärken eines FM-Signales einer Zwischenfrequenz an einem Eingangsanschluß und mit einem Phasenmultiplizierer-FM-Demodulator zum Demodulieren des durch den Verstärker verstärkten FM-Signales der Zwischenfrequenz liegt also eine Rausch-Unterdrückungsschaltung zwischen dem Demodulator und dem Verstärker, um vom Verstärker zum Demodulator übertragenes Rauschen zu unterdrücken, wenn kein FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß auftritt. Diese Rausch-Unterdrückungsschaltung hat zwei antiparallel zueinander geschaltete Dioden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines herkömmlichen Phasenmultiplizierer-FM-Demodulators mit dessen Peripherie-Schaltungen,

Fig. 2 Signale zur Erläuterung der Demodulation mit dem Demodulator der Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. k den Ausgangssignal-Pegel und den Ausgangs-Rausch-Pegel in Abhängigkeit vom Antennen-709850/1169

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eingangs-Pegel beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3,

Fig. 5 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und

Fig. 6a Signale zur Erläuterung des Betriebs des bis 6c Ausführungsbeispiels der Fig. 5·

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In Fig. 3 liegt ein FM-Signal einer Zwischenfrequenz an einem Eingangsanschluß 1 und durchläuft ein Bandpaßfilter 2, um an einen Verstärker 3j wie z. B. einen Differenzverstärker, abgegeben zu werden. Der Differenzverstärker 3 verstärkt das vom Filter 2 eingespeiste FM-Signal der Zwischenfrequenz und begrenzt auch die Amplitude dieses Signals. Ein Phasenmultiplizierer-Demodulator 4 demoduliert das Ausgangssignal des Verstärkers 3· Der Demodulator 4 hat ein erstes Schaltglied 41, einen Phasenschieber 42 und ein zweites Schaltglied 43. Das erste Schaltglied ¹U hat ein differentiell betriebenes Transistorpaar 411 und 412, das eine Schaltoperation mit dem vom Verstärker 3 eingespeisten FM-Signal der Zwischenfrequenz ausführt, und zwei Basiswiderstände 413 und 414 sind für diese Transistoren 411 und 412 vorgesehen. Der Phasenschieber 42 hat ein Phasenschieber-Bauelement, wie z. B. eine Phasenschieber-Spule 421, und ein Abstimmglied 422, um die Phase des FM-Eingangssignales der Zwischenfrequenz um ca. % /2 (90°) zu verschieben. Das zweite Schaltglied 43 hat ein differentiell betriebenes Transistorpaar-431 und 432 in Reihe zum Transistor 411 des ersten Schaltgliedes 41, um eine Schaltoperation mit dem vom Phasenschieber 42 eingespeisten phasenverschobenen FM-Signal durchzuführen, und zwei Basiswiderstände 433 und

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sind für diese Transistoren 431 und 432 vorgesehen. Das erste und das zweite Schaltglied 41 und 43 arbeiten als Differenzverstärker, wenn deren Eingangssignale einen niederen Pegel haben. Wenn das erste und das zweite Schaltglied 41 und 43 als Differenzverstärker arbeiten, werden die Eingangssignale zum ersten und zum zweiten Schaltglied 41 und 43 proportional dem FM-Eingangssignal multipliziert, um als demoduliertes Ausgangssignal aufzutreten.

Eine Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 liegt an der Basis des Transistors 431 und dem Verbindungspunkt der Phasenschieber-Spule 421 mit dem Abstimmglied 422. Diese Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 kann als Teil einer integrierten Schaltung zusammen mit anderen Schaltungen integriert werden und kann aus zwei Dioden 51 und 52 aufgebaut sein, die antiparallel zueinander angeordnet sind. Diese Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 arbeitet so, daß ein Teil des Ausgangssignales des Phasenschiebers 42 am zweiten Schaltglied 43 nur dann liegen kann, wenn die Amplitude des Ausgangssignales des Phasenschiebers 42 den Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 überschreitet. Ein Verstärker 6 verstärkt differentiell die Signale, die an Lastwiderscänden 44 und auftreten, die jeweils mit den Kollektoren der Transistoren 431 bzw. 432 im zweiten Schaltglied 43 verbunden sind. Jedoch kann dieser Verstärker 6 auch so arbeiten, daß lediglich eines der an den Lastwiderständen 44 und 4 5 auftretenden Signale verstärkt wird. Ein Tiefpaßfilter 7 liegt zwischen dem Verstärker 6 und einem Ausgangsanschluß 8 für ein demoduliertes FM-Signal, damit niederfrequente Komponenten des Verstärkers 6 zum Ausgangsanschluß 8 gespeist werden können.

In Fig. 3 sind durch Strichlinien umgebene Teile integriert vorgesehen. Die Bauelemente einschließlich der Verstärker 3 und 6 sind in der integrierten Schaltung zusätzlich zum Demodulator 4 vorgesehen, um die Anzahl der Schal-

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tungsteile zu verringern und den Betrieb zu stabilisieren.

Der Betrieb der in Fig. 3 dargestellten Schaltung wird für einen Fall näher erläutert, in dem kein zu demodulierendes FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß 1 liegt. Dann wird ein am Eingangsanschluß 1 auftretendes und durch das Filter 2 geschicktes Rauschen sowie ein im Verstärker 3 erzeugtes Rauschen an das erste Schaltglied 41 im Demodulator 4 abgegeben. Das Rausch-Eingangssignal zum ersten Schaltglied 41 wird über den Transistor 412 an den Phasenschieber 42 abgegeben.

Es sei angenommen, daß in der Schaltung der Fig. 3 die erfindungsgemäße Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 nicht vorgesehen ist. Dann wird bei Einspeisen des Rausch-Eingangssignales in den Phasenschieber 42 Rauschen mit Frequenzkomponenten in der Nähe der Mittenfrequenz des Abstimmgliedes 422 durch die Selektivität des Abstimmgliedes 42 gewählt, und lediglich derartiges Rauschen liegt am zweiten Schaltglied 43. In diesem Fall wird daher das Rausch-Eingangssignal zum ersten Schaltglied 41 geschaltet oder verstärkt durch den Transistor 411 im ersten Schaltglied 41 und an die Lastwiderstände 44 und 45 zusammen mit dem Rauschen innerhalb des Bandes abgegeben, das zum zweiten Schaltglied 43 vom Phasenschieber 42 gespeist und durch die Transistoren 431 und 432 im zweiten Schaltglied 43 geschaltet oder verstärkt wird. Zusätzlich zu diesen Rausch-Signalen tritt ein Rausch-Signal einer als Ergebnis des Mischens dieser Rausch-Signale erzeugten Schwebungsfrequenz ebenfalls an den Lastwiderständen 44 und 45 auf. Diese Rausch-Signale werden durch den Verstärker 6 an das Filter 7 abgegeben, und die durch das Filter 7 geleiteten Rauschkomponenten treten am Ausgangsanschluß 8 auf. Dieses Rausch-Ausgangssignal ist beträchtlich groß und put hörbar bzw. störend.

In Fig. 3 ist die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 709850/1169

zwischen dem zweiten Schaltglied 43 und dem Phasenschieber vorgesehen. Infolge dieser Rausch-Unterdrückungsschaltung wird verhindert, daß ein Rausch-Ausgangssignal des Phasenschiebers 42 mit kleinerem Pegel als der Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 an das zweite Schaltglied 43 abgegeben wird. In diesem Fall treten daher kein innerhalb des Bandes liegendes und vom Phasenschieber 42 eingespeistes Rauschen und kein Rauschen der durch Mischen des innerhalb des Bandes liegenden Rauschens mit dem Rauschen am ersten Schaltglied 41 erzeugten Schwebungsfrequenz an den Lastwiderständen 44 und 45 auf, obwohl das Rausch-Eingangssignal zum ersten Schaltglied 4l an den Lastwiderständen 44 und 45 vorliegt. Damit kann das sich ergebende Rauschen um diesen Betrag unterdrückt werden.

Im folgenden wird der Fall näher erläutert, in dem ein FM-Signal der Zwischenfrequenz am Eingangsanschluß 1 liegt. Das am Eingangsanschluß 1 liegende FM-Sipnal der Zwischenfrequenz durchläuft das Filter 2 und den Verstärker 3, um in den Demodulator 4 gespeist zu werden. Die Dioden 51 und 52, die die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 bilden, werden eingeschaltet, wenn der Pegel des FM-Eingangssignales den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung überschreitet und die zusammengesetzte Amplitude des Rausch-Signales und des FM-Eingangssignales den Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 übersteigt. Dies beruht darauf, daß ein Demodulator nicht seine Primärfunktion wegen großen Demodulationsrauschens erfüllen kann, wenn der Pegel des eingespeisten FM-Eingangssignales niederer als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist. D. h., es wird ein schlechtes Ergebnis erzielt, das Anlaß zu unerwünschtem Anstieg im Demodulationsrauschen gibt, wenn die Dioden 51 und 52 bei einem FM-Eingangssignal-Pegel eingeschaltet sind, der niederer als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist.

Wenn so der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangs-

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anschluß 1 niederer als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist und die zusammengesetzte Amplitude des FM-Eingangssignales und des Rausch-Eingangssignales nicht den Schwellenwert-Spannuncspegel ν der Dioden 51 und 52 überschreitet, die die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 bilden, werden das FM-F.inganpssignal und das Rausch-Eingangssignal durch die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 gesperrt und nicht zum zweiten Schaltglied ^Ji3 im Demodulator 4 gespeist, selbst wenn derartige Eingangssignale am ersten Schaltglied ^Jil liegen. Der Betrieb ist daher ähnlich, wie dies oben ohne FM-Eingangssignal erläutert wurde, und unerwünschtes Demodulationsrauschen wird unterdrückt.

Wenn andererseits der Pegel des FM-Eingangssignales höher als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist und die zusammengesetzte Amplitude des FM-Eingangssignales und des Rausch-Eingangssignales den Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 überschreitet, die die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 bilden, dann werden das FM-Eingangssignal und das Rausch-Eingangssignal am ersten Schaltglied 41 im Demodulator 4 weiterhin zum zweiten Schaltglied kj> über die Dioden 51 und 52 gespeist, um durch den Demodulator 4 demoduliert zu werden. In diesem Fall wird das so demodulierte Rauschen proportional dem FM-Eingangssignal-Pegel unterdrückt und bildet praktisch kein Problem, da das FM-Eingangssignal höher als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist.

Fig. H zeigt die Abhängigkeit des Pegels des Ausgangssignales und des Rausch-Ausgangssignales vom Pegel des Antenneneingangs beim FM-Empfänger mit dem Phasenmultiplizierer-Schieber-FM-Demodulator der Fig. 3, um die Vorteile der Erfindung gegenüber einem FM-Empfänger mit dem Demodulator der Fig. 1 zu erläutern. In Fig. 4 stellen Kurven 81 und 82 den Pegel des Ausgangssignales bzw. des Rausch-Ausgangssigna-

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les beim erfindungsgemäßen FM-Empfanger dar, während Kurven 81' und 8l" für Vergleichszwecke den Pegel des Ausgangssignales bzw. den Pegel des Rausch-Ausgangssignales beim herkömmlichen FM-Empfanger zeigen, der in seinem Demodulator ¹J nicht mit der Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 ausgestattet ist. Aus der Fig. H folgt, daß das Kausch-Ausgangssignal in sehr kleinem Antenneneingangsbereich erfindungsgemäß auf einer. Pegel verringert werden kann, der um ungefähr 15 dP niederer als der herkömmliche Pegel ist. Der Pegel des Ausgangssignales ist bei der Erfindung im Vergleich zum herkömrlichen Pegel etwas verringert. Dies beruht darauf, daß der Schalt-Eingangspegel zum Schalten des zweiten Schaltgliedes ^3 im Demodulator 4 aufgrund der Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 verringert ist. Jedoch kann eine derartige Verringerung in. Schalt-Eingangspegel leicht verbessert werden. Z. E. kann ein Verstärker mit dem Ausgangsanschluß der Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 verbunden werden, um die Abnahme in: Schalt-Eingangspegel zu kompensieren, oder es können die Einstellungen der Lastwiderstände Ί4 und H^ zur Pegelkompensation erhöht werden.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbe.ispiel der Erfindung, das auf dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 aufbaut. In ^pig. 5 liegt die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 zwischen dem Verstärker 3 und dem Demodulator 4, und ein Signalformer-Verstärker 12 ist zwischen der Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 und dem Demodulator 4 vorgesehen, um vollständiges Schalten des ersten und des zweiten Schaltgliedes Jj 1 bzw. ^3 im Demodulator 4 zu gewährleisten. In der Fig. 5 werden zur Vereinfachung der Beschreibung für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 3.

Im folgenden wird der Betrieb der Schaltung der Fig. 5 für den Fall näher erläutert, daß kein zu demodulierendes FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß 1 liegt. In diesem Fall werden am Eingangsanschluß 1 auftretendes Rauschen so-

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wie im Verstärker 3 erzeugtes Rauschen zur Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 gespeist. Diese Rausch-Eingangssignale werden durch die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 gesperrt, wenn der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 3 so gewählt ist, dai! die Amplitude dieser Rausch-Eingangssignale nicht den uchwellenwert-Gpannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 überschreitet, die die Fausch-Ur.terdrückungsschaltung 5 bilden. In diesem Fall stellt daher das im Verstärker 12 erzeugte Rauschen das einzige Eingangssignal zum Demodulator ^ dar. Jedoch hat dieser Verstärker 12 einen niederen Verstärkungsfaktor, und es wird in ihm selbst kein wesentliches Rauschen erzeugt, da die Primärfunktion dieses Verstärkers 12 in der Kompensation zur Verringerung des Ausgangssignal-Pegels des Verstärkers 3 aufgrund der Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 und im Signa J formen des Ausgangssignales des Verstärkers 3 liegt. Daher liegt nur geringes Rauschen am Demodulator 4, und das durch den Demodulator h demoaulierte Rauschen ist ebenfalls sehr gering.

Ein F"·'-Signal der Zwischenfrequenz am Eingangsanschluß 1 wird durch das Filter 2 geschickt und durch den Verstärker 3 verstärkt, um an die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 abgegeben zu werden. In diesem Zeitpunkt liegt auch das im Verstärker 3 erzeugte Rauschen an der Rausch-Unterdrückungsschaltung 5. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 werden die die Rausch-Unterdrückungsschaltung 5 bildenden Dioden 51 und 52 eingeschaltet, wenn der Pegel des FM-Eingangssignales höher als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist und die zusammengesetzte Amplitude des FM-Eingangssignales und des Rausch-Eingangssignales den Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 überschreitet. In diesem Zeitpunkt hat das Ausgangssignal des Verstärkers 3 einen Verlauf, der z. B. durch eine Kurve 31 in Fig. 6a gezeigt ist. Wenn so die Amplitude des Ausgangssignales des Verstärkers 3 die Linien 511 und 512 überschreitet, die den Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 darstellen, wird der diese Linien 511 und 512 überschreitende Signalteil durch die Dioden 51 und 52 geschickt. Der durch die Dioden 51 und 52

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geschickte Signalteil hat den durch eine Kurve 32 in Fig. 6b dargestellten Verlauf, und seine Amplitude wird um einen Betrag entsprechend dem Schwellenwert-Spannungspegel V_R der Dioden 51 und 52 verringert. Dies bedeutet, daß der Pegel des Ausgangssignales des Verstärkers 3 verringert ist, wenn dieses durch die Rausch-Unterdrückungsschaltunc 5 geführt ist. Diese Verringerung im Pegel kann durch den Verstärker 12 kompensiert werden, wie dies oben erläutert wurde. Der Verstärker 12 ist insbesondere nicht erforderlich, wenn die Entfernung oder Unterdrückung des Rauschens gewünscht wird, das lediglich ohne jedes FM-Eingangssignal auftritt. In Fig. 6 stellt eine Linie Va die Ausgangsgleichspannung des Verstärkers 3 dar und damit die Eingangsgleichspannung am Verstärker 12. Das der Signalformung im Verstärker 12 unterworfene Signal hat den durch eine Kurve 33 in Fig. 6c gezeigten Verlauf, und dieses Signal wird vom Verstärker 12 zum Demodulator 4 gespeist, um durch diesen demoduliert zu werden. Rauschen ist im so demodulierten Signal enthalten. Jedoch nimmt der Pegel des demodulierten Rauschens proportional dem Pegel des FM-Eingangssignales in einem Ausmaß ab, daß kein praktisches Problem entsteht, da der Pegel des FM-Eingangssignales höher als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung in diesem Fall ist.

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Claims

Ansprüche

flJ Rausch-Unterdrückungsschaltung für FM-Empfänger aus

einem Eingangsanschluß, in den ein PM-Signäl.einer Zwischenfrequenz einspeisbar ist,

einem Verstärker, der mit dem Eingangsanschluß verbunden ist und das FM-Signal der Zwischenfrequenz am Eingangsanschluß verstärkt, und

einem Phasenmultiplizierer-FM-Demodulator zum Demodulieren des FM-Ausgangssignales des Verstärkers,

mit einem ersten Schaltglied einschließlich eines differentiell betriebenen Transistorpaares (bzw. Differenz-Transistorpaares), das eine Schaltoperation abhängig von der Einspeisung des FM-Ausgangssignales des Verstärkers ausführt ,

mit einem Phasenschieber zum Verschieben der Phase des FM-Signales, und

mit einem zv/eiten Schaltglied einschließlich eines differentiell betriebenen Transistorpaares (bzw. Differenz-Transistorpaares) in Reihe zu einem der Transistoren des ersten Schaltgliedes für eine Schaltoperation abhängig von der Einspeisung des phasenverschobenen FM-Ausgangssignales des Phasenschiebers,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rausch-Unterdrückungsschaltung (5) im Signalweg zwischen dem Verstärker (3) und dem zweiten Schaltglied (^3) im Demodulator (4) vorgesehen ist,

die übertragung des Ausgangssignales des Verstärkers (3) und des Rauschens zur folgenden Stufe sperrt, wenn kein FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß (1) liegt und auch wenn der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangsanschluß (1) niederer als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist, und

die übertragung des FM-Signalteiles und des Rauschteiles über dem kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung zum zweiten Schaltglied (43) erlaubt, wenn der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangsanschluß (1) den kritischen Pegel für

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Rausch-Verbesserung überschreitet (Fig. 5)·
2. Rausch-Unterdrückungsschaltung nach Anspruch I₁

gekennzeichnet durch

zwei antiparallel geschaltete Dioden (51, 52) (Fig.
3. Rausch-Unterdrückungsschaltung für FM-Empfänger aus

einem Eingangsanschluß, in den ein FM-Signal einer Zwischenfrequenz einspeisbar ist,

einem Verstärker, der mit dem Eingangsanschluß verbunden ist und das FM-Signal der Zwischenfrequenz am Eingangsanschluß verstärkt, und

einem Phasenmultiplizierer-FM-Demodulator zum Demodulieren des FM-Ausgangssignales des Verstärkers,

mit einem ersten Schaltglied einschließlich eines differentiell betriebenen Transistorpaares (bzw. Differenz Transistorpaares), das eine Schaltoperation abhängig von der Einspeisung des FM-Ausgangssignales des Verstärkers ausführt,

mit einem Phasenschieber zum Verschieben der Phase des FM-Signales, und

mit einem zweiten Schaltglied einschließlich eines differentiell betriebenen Transistorpaares (bzw. Differenz Transistorpaares) in Reihe zu einem der Transistoren des ersten Schaltgliedes für eine Schaltoperation abhängig von der Einspeisung des phasenverschobenen FM-Ausgangssignales des Phasenschiebers,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rausch-Unterdrückungsschaltung (5) zwischen dem Phasenschieber (42) und dem zweiten Schaltglied (43) im Demodulator (4) vorgesehen ist,

die übertragung des Ausgangssignales des Verstärkers (3) und des Rauschens zum zweiten Schaltglied (43) sperrt, wenn kein FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß (1) liegt und auch wenn der Pegel des FM-Eingangssignales am Ein-

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gangsanschluß (1) niederer als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist, und

die Übertragung des FM-Signalteiles und Kauschteiles über dem kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung zum zweiten Schaltglied (43) erlaubt, wenn der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangsanschluß (1) den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung überschreitet (Fig. 3)·
4. Rausch-Unterdrückungsschaltung für FM-Empfänger aus

einem Eingangsanschluß, in den ein FM-Gignal einer Zwischenfrequenz einspeisbar ist,

einem Verstärker, der das FM-Signal der Zwischenfrequenz am Eingangsanschluß verstärkt, und

einem Phasenmultiplizierer-FM-Demodulator zum Demodulieren des FW-Ausgangssignales des Verstärkers,

mit einem ersten Schaltglied einschließlich eines differentiell betriebenen Transistorpaares (bzw. Differenz-Transistorpaares), das eine Schaltoperation abhängig von der Einspeisung des FM-Ausgangssignales des Verstärkers ausführt,

mit einem Phasenschieber zum Verschieben der Phase des FM-Signales, und

mit einem zweiten Schaltglied einschließlich eines differentiell betriebenen Transistorpaares (bzw. Differenz-Transistorpaares) in Reihe zu einem der Transistoren des ersten Schaltgliedes für eine Schaltoperation abhängig von der Einspeisung des phasenverschobenen FM-Ausgangssignales des Phasenschiebers,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rausch-Unterdrückungsschaltung (5) zwischen dem Verstärker (3) und dem ersten Schaltglied (41) im Demodulator (4) vorgesehen ist,

die übertragung des Ausgangssignales des Verstärkers (3) und des Rauschens zum ersten Schaltglied (41) sperrt, wenn kein FM-Eingangssignal am Eingangsanschluß (1) liegt

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und auch wenn der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangsanschluß (1) niederer als der kritische Pegel für Rausch-Verbesserung ist, und

die übertragung des PM-Signalteiles und des Rauschteiles über dem kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung zum ersten Schaltglied (¹Il) erlaubt, wenn der Pegel des FM-Eingangssignales am Eingangsanschluß (1) den kritischen Pegel für Rausch-Verbesserung überschreitet, und

daß ein Verstärker (12) zum Verstärken des durch die Rausch-Unterdrückungsschaltung (5) geschickten FM-Signales und zum Formen des Signales vorgesehen ist, um vollständiges Schalten des ersten Schaltgliedes (41) zu gewährleisten.

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