DE2814522C2 - - Google Patents
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
- H03D1/22—Homodyne or synchrodyne circuits
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
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- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Demodulator-Schaltungsanordnung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und wie sie aus der
US-PS 22 27 902 bekannt ist.
Bei der bekannten Anordnung wird eine Phasenverzögerung in dem
Zweig mit einer Kompensationseinrichtung in Form eines Phasenschiebers
kompensiert, in dem diese Phasenverzögerung auftritt.
Der Phasenschieber besteht aus mehreren Widerständen
und Kapazitäten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten
Art anzugeben, die im Vergleich zur bekannten Anordnung
wesentlich vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird im Unterschied zur
bekannten Anordnung die Phasenverschiebung nicht quasi an
ihrem Entstehungsort kompensiert, sondern es wird in dem
zweiten Zweig eine im wesentlichen gleiche Phasenverschiebung
eingeführt, so daß in dem Synchrondemodulator Signale ankommen,
die eine vorbestimmte Phasenbeziehung aufweisen.
Dadurch ist mit insgesamt relativ geringem schaltungstechnischem
Aufwand eine störungsfreie Demodulation des jeweils
empfangenen modulierten Signals ermöglicht.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Anordnung gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 9 hervor.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm einen Typ einer Demodulator-
Schaltungsanordnung mit einem Synchrondemodulator.
Fig. 2 zeigt in einem Kurvendiagramm die Phasen- und
Frequenzcharakteristik einer abgestimmten Schaltung, die
in der in Fig. 1 dargestellten Demodulator-Schaltungsanordnung
verwendet wird.
Fig. 3 zeigt in einem Schaltungsdiagramm eine Ausführungsform
der Abstimmungskomponenten, die in Verbindung mit der
in Fig. 1 dargestellten abgestimmten Schaltung verwendet
werden können.
Fig. 4 zeigt in einem Kurvendiagramm die Frequenz- und
Phasencharakteristiken der in Fig. 1 dargestellten abgestimmten
Schaltung für den Fall, daß in Verbindung mit
dieser Schaltung die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform
verwendet wird.
Fig. 5 zeigt in einem Schaltplan eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt in einem Schaltplan eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Ausführungsform einer
Demodulator-Schaltungsanordnung nach Fig. 1 weist einen
Synchrondemodulator auf, der insbesondere
dafür geeignet ist, ein amplitudenmoduliertes
Signal zu demodulieren. Für den Zweck der vorliegenden
Empfindung wird angenommen, daß die in Fig. 1 dargestellte
Demodulator-Schaltungsanordnung so betreibbar ist, daß
sie ein amplitudenmoduliertes Fernsehsignal demoduliert.
Diese Demodulator-
Schaltungsanordnung kann aber auch zur Demodulation anderer Arten
von modulierten Signalen verwendet werden. Die Demodulator-
Schaltungsanordnung enthält einen Zwischenfrequenz-
Zf-Verstärker 2, eine Trägersignal-Ableitungsschaltung 5 und den
Synchrondemodulator 6. Der Zf-Verstärker 2 vermag ein
ihm von einem Eingangsanschluß 1 her zugeführtes amplitudenmoduliertes
Signal aufzunehmen. Wenn die Demodulator-
Schaltungsanordnung dazu herangezogen wird, ein amplitudenmoduliertes
Bildsignal zu demodulieren, dann ist das dem
Zf-Verstärker 2 zugeführte Signal ein amplitudenmoduliertes
Zf-Signal, welches von dem Bild-Zf-Bereich zugeführt wird.
Das Ausgangssignal des Zf-Verstärkers 2 ist ein amplitudenmoduliertes
Signal mit einer Trägerfrequenz von etwa
58,75 MHz. Der Ausgang des Zf-Verstärkers 2 ist mit
einem Eingang des Synchrondemodulators 6 und darüber hinaus
mit dem einen Eingang der Trägersignal-Ableitungsschaltung 5 verbunden.
Die Trägersignal-Ableitungsschaltung 5 vermag aus dem ihr von dem
Zf-Verstärker 2 her zugeführten amplitudenmodulierten
Zf-Signal ein Trägersignal abzuleiten. Zu diesem Zweck enthält
die Trägersignal-Ableitungsschaltung 5 eine abgestimmte Schaltung
3 mit Abstimmungskomponenten 3 a und 3 b, welche durch
eine veränderbare bzw. einstellbare Induktanz und durch
eine Kapazität gebildet sind. Die abgestimmte Schaltung 3
ist am Ausgang des Zf-Verstärkers 2 angeschlossen. Außerdem
enthält die Trägersignal-Ableitschaltung 5 eine Begrenzerschaltung
4, die in Reihe mit der abgestimmten Schaltung 3
geschaltet ist. Die abgestimmte Schaltung 3 gewinnt aus
dem ihr von dem Zf-Verstärker 2 zugeführten amplitudenmodulierten
Zf-Signal das Trägersignal, dessen Frequenz 58,75 MHz
beträgt. Die Begrenzerschaltung 4 vermag Amplitudenschwankungen
in dem abgeleiteten Trägersignal zu beseitigen
und einen weitgehend unmodulierten Träger an den Synchrondemodulator
6 abzugeben. Damit wird das dem Synchrondemodulator 6
zugeführte Trägersignal mit konstanter Amplitude in dem betreffenden
Detektor dazu herangezogen, das modulierte Signal zu
ermitteln, welches in dem von dem Zf-Verstärker 2 her zugeführten
amplitudenmodulierten Zf-Signal enthalten ist.
In idealer Weise ist die durch die Induktanz 3 a und die
Kapazität 3 b festgelegte Mittenfrequenz der abgestimmten
Schaltung 3 gleich der Frequenz von 58,75 MHz des Zf-Trägers.
Demgemäß würde das von der abgestimmten Schaltung
der Begrenzerschaltung 4 zugeführte Trägersignal mit maximaler
Amplitude auftreten. Die Begrenzerschaltung 4 erteilt dem
abgeleiteten Trägersignal jedoch eine Phasenlaufzeit, was zu
einer Phasenversetzung des dem Synchrondemodulator 6 zugeführten
Trägersignals, in bezug auf das amplitudenmodulierte Signal
führt, welches ebenfalls dem Synchrondemodulator 6 zugeführt wird.
Um diese erteilte Phasenlaufzeit zu korrigieren, wird
die Mittenfrequenz der abgestimmten Schaltung 3 von der
idealen Trägerfrequenz verschoben oder versetzt.
Nunmehr sei auf die in Fig. 2 gezeigte Kurvendarstellung
eingegangen. Die voll ausgezogene Kurve A veranschaulicht
den Amplituden-Frequenz-Verlauf der abgestimmten Schaltung 3,
und die gestrichelt dargestellte Kurve B zeigt den Phasen-
Frequenz-Verlauf dieser Schaltung. Wie dargestellt, besitzt
der Amplituden-Frequenz-Verlauf die Form einer Glockenkurve,
deren Spitze der Mittenfrequenz der abgestimmten
Schaltung 3 entspricht. Wenn die Frequenz des an die abgestimmte
Schaltung 3 abgegebenen Signals von dieser Mittenfrequenz
abweicht, zeigt sich, daß die Amplitude des Ausgangssignals
von der bezeichneten maximalen Amplitude vermindert
ist. Obwohl die abgestimmte Schaltung einem Eingangssignal,
dessen Frequenz gleich der Mittenfrequenz der abgestimmten
Schaltung ist, eine Phasenverschiebung von 0° erteilt,
wird überdies dem Ausgangssignal der abgestimmten
Schaltung 3 eine allmählich zunehmende positive Phasenverschiebung
oder Phasenvoreilung erteilt, wenn die Frequenz
dieses Ausgangssignals von der Mittenfrequenz aus gesehen
abnimmt. Demgegenüber wird eine zunehmend negative Phasenverschiebung
oder Phasennacheilung dem Ausgangssignal der
abgestimmten Schaltung 3 hinzugefügt, wenn die Frequenz
dieses Ausgangssignals fortschreitend in bezug auf die
Mittenfrequenz zunimmt. Wenn angenommen wird, daß die der
Begrenzerschaltung 4 zuzuschreibende Phasenlaufzeit d R ist,
dann wird diese Phasenlaufzeit korrigiert oder aufgehoben,
wenn die abgestimmte Schaltung 3 dem dadurch erzeugten
Ausgangssignal eine Phasenvoreilung von +d R erteilt. Wie
durch die Kurve B in Fig. 2 veranschaulicht, wird diese
Phasenvoreilung von +d R einem Träger erteilt, dessen
Frequenz 58,75 MHz ist, wenn die Mittenfrequenz der abgestimmten
Schaltung größer ist als diese Frequenz. Um die
auf die Begrenzerschaltung 4 zurückgehende Phasenlaufzeit
zu kompensieren, besitzt die abgestimmte Schaltung 3 demgemäß
eine Mittenfrequenz, die größer ist als die Zf-Trägerfrequenz.
Diese Mittenfrequenz der abgestimmten Schaltung
3 wird selbstverständlich durch geeignete Wahl der
Induktanz 3 a und der Kapazität 3 b festgelegt. Dadurch,
daß die abgestimmte Schaltung mit den in Fig. 2 veranschaulichten
Frequenzcharakteristiken versehen ist, wird
jegliche auf die Begrenzerschaltung 4 zurückgehende Phasenverschiebung
kompensiert. Das dem Synchrondemodulator
6 von der Trägersignal-Ableitschaltung 5 zugeführte
abgeleitete örtliche Trägersignal befindet sich in Phase
mit dem amplitudenmodulierten Signal, welches dem Synchrondemodulator
von dem Zf-Verstärker 2 her zugeführt wird. Demgemäß
wird eine geeignete Synchrondemodulatoroperation ausgeführt,
und das ursprüngliche Informationssignal, das als
Modulationssignal benutzt worden war, wird am Ausgang des
Synchrondemodulators 6 erzeugt.
Vorzugsweise wird der Wert Q der abgestimmten Schaltung 3
relativ hoch gemacht. Dies bedeutet, daß die Steigung der
Flanken der Kurve A (Fig. 2) entsprechend groß ist. Wenn
die Frequenz des mittels der abgestimmten Schaltung 3 abgeleiteten
Trägersignals verschieden ist von der Mittenfrequenz der
abgestimmten Schaltung, dann wird demgemäß die Amplitude
des abgeleiteten Trägersignals erheblich vermindert. Aufgrund der
in Fig. 2 dargestellten Kennlinie ist die Amplitude des
abgeleiteten 58,75-MHz-Trägers wesentlich geringer als die
der Mittenfrequenz der abgestimmten Schaltung zugehörige
Spitzenamplitude. Diese verminderte Amplitude in dem abgeleiteten
Träger kann geringer sein als der Begrenzungspegel
der Begrenzerschaltung 4. Dies bedeutet, daß die Amplitude
des der Begrenzerschaltung 4 von der abgestimmten Schaltung 3
zugeführten Trägersignals bei der Trägerfrequenz von 58,75 MHz
so sein kann, daß die Begrenzungsoperation der Begrenzerschaltung
4 nicht ausreicht, das abgeleitete Trägersignal bis
zu dem konstanten Amplitudenbegrenzungspegel zu verstärken.
Infolgedessen könnten Änderungen im Pegel des an die abgestimmte
Schaltung 3 von dem Zf-Verstärker 2 abgegebenen
Signals durch die Begrenzerschaltung 4 nicht in angemessener
Weise beseitigt werden. Demgemäß kann der an den
Synchrondemodulator 6 von das Trägersignal-Ableitschaltung 5 abgegebene
Trägersignal eine schwankende Amplitude zeigen. Infolgedessen
liegt eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür vor, daß
die richtige Ermittlung des modulierten Signals durch den
Synchrondemodulator 6 nicht erzielt werden kann. Somit können
Fehler im Ausgangssignal auftreten, das von dem Synchrondemodulator 6
erzeugt wird.
Wie bekannt, enthält das Ausgangssignal des Zf-Verstärkungsbereichs
in einem Fernsehempfänger auch eine Tonsignalkomponente.
Obwohl das Tonsignal dadurch aus dem
Zf-Signal abgeleitet wird, daß eine gesonderte Demodulator-
Schaltungsanordnung verwendet wird, muß das Tonsignal gesperrt
oder "herausgetrennt" werden, und zwar im Hinblick
auf eine Beeinflussung des örtlichen Trägersignals, das durch die
Trägersignal-Ableitschaltung 5 abgeleitet wird. Zu diesem
Zweck können die in Fig. 1 dargestellten Abstimmungskomponenten
3 a und 3 b zusätzlich eine Fallenfunktion
ausführen, um eine Fallenschaltung zu bilden, wie dies in
Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Diese Fallenschaltung
ist hier als Reihenschaltung von parallelen Schwingkreisen
dargestellt. Der erste Parallelschwingkreis besteht aus
der Induktanz 3 c und der Kapazität 3 d, und der zweite
Parallelschwingkreis besteht aus der Induktanz 3 e und
der Kapazität 3 f. Diese Fallenschaltung, die überdies
auf eine Mittenfrequenz abgestimmt ist, liefert eine
nennenswerte Dämpfung der Zf-Frequenz von 54,25 MHz des
Zf-Trägers, auf den das Tonsignal moduliert ist.
In Fig. 4 ist in einem Kurvendiagramm der Frequenzverlauf
der abgestimmten Schaltung 3 veranschaulicht, mit der die
in Fig. 3 dargestellte Fallenschaltung verbunden ist. Die
Kurve A′ zeigt den Amplituden-Frequenz-Verlauf der abgestimmten
Schaltung 3, und die Kurve B′ zeigt den Phasen-
Frequenz-Verlauf dieser Schaltung 3. Wie dargestellt, ist
die Mittenfrequenz oder die abgestimmte Frequenz der abgestimmten
Schaltung 3 größer als die Zf-Trägerfrequenz von
58,75 MHz. Überdies ist eine erhebliche Dämpfung bei
der Zf-Tonträgerfrequenz von 54,25 MHz vorhanden, wodurch
die Fallenfunktion erzielt ist. Wie oben im Hinblick auf
das in Fig. 2 dargestellte Kurvendiagramm erläutert, wird
in dem Fall, daß die abgestimmte Frequenz der abgestimmten
Schaltung 3 größer ist als 58,75 MHz, eine Phasenvoreilung
von +d R dem abgeleiteten Träger erteilt, der eine
Trägerfrequenz von 58,75 MHz besitzt. Ein Vergleich der
Amplituden-Frequenz-Verläufe gemäß Fig. 4 und 2 zeigt,
daß dann, wenn die Fallenschaltung benutzt wird, die zu
positiven Werten hin ansteigende Flanke der Kurve A′ eine
stärkere Steigung besitzt, d. h. noch steiler verläuft als
die zu positiven Werten hin ansteigende Flanke der Kurve A.
Wenn somit die Fallenschaltung benutzt wird, existiert
eine noch stärkere Wahrscheinlichkeit dafür, daß
Schwankungen in dem örtlichen Träger vorhanden sein
können, der an den Synchrondemodulator 6 von der Trägersignal-
Ableitschaltung 5 abgegeben wird.
Es sei bemerkt, daß das Problem der Amplitudenschwankungen
in dem örtlichen Trägersignal und damit der Fehler in dem demodulierten
Informationssignal der versetzten Mittenfrequenz
der abgestimmten Schaltung 3 zuzuschreiben ist, deren versetzte
Mittenfrequenz als erforderlich erachtet worden ist,
um die dem abgeleiteten Trägersignal von der Begrenzerschaltung 4
erteilten Phasenlaufzeit zu kompensieren. Gemäß einer
vorteilhaften Eigenschaft der vorliegenden Erfindung wird
die abgestimmte Schaltung 3 - die zur Ableitung des Trägersignals
aus dem modulierten Zf-Signal verwendet wird - auf die
Zf-Trägerfrequenz von 58,75 MHz abgestimmt oder mit ihrer
Mittenfrequenz auf diese Trägerfrequenz gelegt. Damit wird
das Ausgangssignal der abgestimmten Schaltung 3 den Begrenzungspegel
der Begrenzerschaltung 4 überschreiten.
Demgemäß wird ein örtliches Trägersignal abgeleitet, das eine
weitgehend konstante Amplitude besitzt. Da die Mittenfrequenz
der abgestimmten Schaltung 3 weitgehend mit der
Trägerfrequenz des zugeführten Zf-Signals übereinstimmt,
kompensiert die abgestimmte Schaltung 3 nicht die der Begrenzerschaltung
4 anhaftende Phasenlaufzeit. Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird diese Phasenlaufzeit dadurch
kompensiert oder korrigiert, daß eine Phasenvoreilung in
dem modulierten Zf-Signal eingeführt wird, welches von
dem Zf-Verstärker 2 an den Synchrondemodulator 6 abgegeben
wird. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen dem Zf-Verstärker
und dem Synchrondemodulator 6 eine Phasenschieberschaltung
vorgesehen wird.
Nunmehr sei auf Fig. 5 Bezug genommen, in der schematisch
eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Dabei sind dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung entsprechender
Bauelemente verwendet, wie sie zuvor zur Bezeichnung
von Bauelementen gemäß Fig. 1 verwendet worden
sind. Bei einem typischen Synchrondemodulator werden sowohl das
modulierte Signal als auch der Demodulationsträger
differentiell zugeführt. In Fig. 5 ist diese differentielle
Zuführung von Signalen zu dem Synchrondemodulator 6 durch zwei
Leiter veranschaulicht, die von der Trägersignal-Ableitschaltung
5 und von dem Zf-Verstärker 2 an dem Synchrondemodulator 6
angeschlossen sind. Obwohl diese differentiellen Verbindungen
in Fig. 1 nicht speziell dargestellt sind, dürfte
einzusehen sein, daß die Signalwege zu dem dort dargestellten
Synchrondemodulator 6 in Form von Differenz- bzw. Differentialverbindungen
vorliegen. Wie in Fig. 5 deutlicher dargestellt,
enthält der Synchrondemodulator 6 ein Paar
Eingänge, die mit der Trägersignal-Ableitschaltung 5 gekoppelt
sind, und ein weiteres Paar Eingänge, die mit
den Leitern l₁ und l₂ für die Aufnahme des modulierten
Zf-Signals gekoppelt sind. Der hier benutzte Ausdruck
"differentiell zugeführt" bedeutet, daß dann, wenn die
Signalamplitude an einem Eingang eines Paares von Eingängen
des Synchrondemodulators 6 zunimmt, die Signalamplitude
an dem anderen Eingang des betreffenden Eingangspaares
abnimmt. In Übereinstimmung mit der differentiellen Zuführung
des abgeleiteten Trägersignals zu dem Synchrondemodulator 6
ist der Zf-Verstärker 2 als ein Paar von Ausgängen aufweisend
dargestellt. Ferner ist die abgestimmte Schaltung
3 als ein Paar Eingänge und ein Paar Ausgänge
enthaltend dargestellt. Die Begrenzerschaltung 4
ist als ein Paar Eingänge und ein Paar Ausgänge
enthaltend dargestellt. Demgemäß ist das von dem Zf-Verstärker
2 erzeugte modulierte Zf-Signal ein Differenzsignal;
die abgestimmte Schaltung 3 und die Begrenzerschaltung
4 erhalten Differenzsignale zugeführt und erzeugen
Differenz-Ausgangssignale. Dennoch stimmen die Arbeitsweise
des Zf-Verstärkers 2, der abgestimmten Schaltung 8 und
der Begrenzerschaltung 4 gemäß Fig. 5 weitgehend überein
mit der Arbeitsweise der entsprechenden Schaltungsteile,
wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.
Gemäß Fig. 5 sind zwei Emitterfolger-Transistoren 7 und 8
an den Differenz-Ausgangsanschlüssen des Zf-Verstärkers 2
für die Aufnahme des modulierten Zf-Signals angeschlossen,
welches als Differenzsignal diesen Emitterfolger-Transistoren
7 und 8 zugeführt wird. Die Emitterelektroden dieser Emitterfolger-
Transistoren 7, 8 sind an dem Eingangspaar der Eingänge
der abgestimmten Schaltung 3 angeschlossen, um dieser
abgestimmten Schaltung 3 das modulierte Zf-Signal differentiell
zuzuführen. Wie zuvor arbeitet die abgestimmte Schaltung 3
in der Weise, daß sie den Zf-Träger aus dem zugeführten
modulierten Zf-Signal ableitet. Dieser Träger wird durch
die Begrenzerschaltung 4 in der Amplitude begrenzt und
dann differentiell an den Synchrondemodulator 6 abgegeben.
Die Emitterelektroden der Emitterfolger-Transistoren 7
und 8 sind über entsprechende Widerstände 9 bzw. 11 an
Tiefpaßfiltern angeschlossen, die aus parallelgeschalteten
RC-Gliedern bestehen. Das Tiefpaßfilter, das über den
Widerstand 9 mit der Emitterelektrode des Emitterfolger-
Transistors 7 verbunden ist, besteht insbesondere aus einem
Widerstand 10 und einem dazu parallelgeschalteten Kondensator
13. Dieses RC-Glied liegt ferner auf einem Bezugspotential,
wie Erde. Ein entsprechendes Tiefpaßfilter ist
über den Widerstand 11 mit der Emitterelektrode des Emitterfolger-
Transistors 8 verbunden; es besteht aus einem
Widerstand 12 und einem dazu parallelgeschalteten Kondensator
14. Dieses Parallel-RC-Glied liegt ebenfalls auf
Erde. Ein noch weiteres Tiefpaßfilter ist an den Emitterelektroden
der Transistoren 7 und 8 angeschlossen. Dieses
zusätzliche Tiefpaßfilter besteht aus der Reihenschaltung
des Widerstands 9, eines Kondensators 15 und des Widerstands
11. Dies bedeutet, daß die Widerstände 9 und 11 in
diesem weiteren Tiefpaßfilter enthalten sind, wodurch dieses
weitere Tiefpaßfilter mit den Emitterfolger-Transistoren 7, 8
verbunden ist. Das Ausgangssignal des weiteren Tiefpaßfilters
wird von dem Kondensator 15 abgenommen, wobei die
gegenüberliegenden Belegungen dieses Kondensators mit den
Leitern l₁ bzw. l₂ verbunden sind, die ihrerseits mit dem
dargestellten Eingangspaar des Synchrondemodulators 6 verbunden
sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder der
Kondensatoren 13, 14 und 15 nicht ein gesondertes Kapazitätselement.
Vielmehr stellt jeder Kondensator die den
Leitern l₁ und l₂ zugehörige Streukapazität dar. Der Kondensator
13 stellt dabei insbesondere die Streukapazität
zwischen dem Leiter l₁ und Erde dar, und der Kondensator 14
stellt die Streukapazität zwischen dem Leiter l₂ und Erde
dar. Der Kondensator 15 stellt die Streukapazität zwischen
den Leitern l₁ und l₂ dar; er ist hauptsächlich die Streukapazität
am Eingang des Synchrondemodulators 6.
Wenn der Widerstand 9 größer ist als der Widerstand 10 und
wenn der Widerstand 11 größer ist als der Widerstand 12
und wenn überdies die Kapazität des Streukondensators 15
größer ist als die Kapazität der Streukondensatoren 13
oder 14, dann kann das erste Tiefpaßfilter als aus dem Widerstand
9 und der Streukapazität 13 gebildet aufgefaßt werden;
ein zweites Tiefpaßfilter kann als aus dem Widerstand 11 und der
Streukapazität 14 gebildet aufgefaßt werden, und ein drittes Tiefpaßfilter
kann als aus dem Widerstand 9, der Streukapazität
15 und dem Widerstand 11 aufgebaut aufgefaßt werden.
Der kumulative Effekt der drei Tiefpaßfilter besteht
darin, die Phase des modulierten Zf-Signals um einen
Betrag zu verschieben, der einer Phasenvoreilung von + dR
entspricht. Diese Phasenvoreilung ist gleich aber entgegengesetzt
zu der Phasenlaufzeit, die auf die Begrenzerschaltung
4 zurückgeht. Da die der Trägersignal-Ableitschaltung 5
anhaftende unerwünschte Phasenlaufzeit durch die Phasenschieberschaltung
kompensiert oder korrigiert wird, die aus
den Tiefpaßfiltern besteht, besteht somit
keine Forderung nach Versetzung der Mittenfrequenz der abgestimmten
Schaltung 3 für die Erzeugung einer Phasenverschiebung
in dem dadurch abgeleiteten Trägersignal. Dies bedeutet,
daß die Mittenfrequenz der abgestimmten Schaltung 3 mit der
Zf-Trägerfrequenz zusammenfällt, die hier mit 58,75 MHz
angenommen ist, so daß am Ausgang der abgestimmten Schal
tung 3 eine maximale Amplitude in dem abgeleiteten Trägersignal
bereitsteht. Dies bedeutet, daß die Verstärkung der abgestimmten
Schaltung 3 ihr Maximum für die Zf-Trägerfrequenz
besitzt. Dies unterscheidet sich selbstverständlich von
der Verstärkung der abgestimmten Schaltung 3, die bei der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verwendet wird.
Dies ist in Fig. 2 und 4 graphisch veranschaulicht. Da das
abgeleitete Trägersignal eine hinreichend hohe Amplitude am Ausgang
der abgestimmten Schaltung 3 besitzt, überschreitet
dieses Trägersignal den Begrenzungspegel der Begrenzerschaltung 4.
Demgemäß wird ein weitgehend konstantes örtliches Trägersignal
differentiell von der Begrenzerschaltung 4 an den Synchrondemodulator
6 abgegeben. Somit wird ein richtiges Informationssignal
durch den Produktdetektor demoduliert.
Wie oben erwähnt, sind die Kapazitätswerte der Streukapazitäten
13 und 14 jeweils relativ niedrig im Vergleich
zu dem Kapazitätswert der Streukapazität 15. Demgemäß sind
die dem modulierten Zf-Signal durch das erste und zweite Tiefpaßfilter
und erteilten Phasenverschiebungen vernachlässigbar im
Vergleich zu der Phasenverschiebung, die auf das dritte Tiefpaßfilter
zurückgeht. Aufgrund dieser vernachlässigbaren
Phasenverschiebung, die auf das erste und zweite Tiefpaßfilter
zurückgeht, kann die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform
in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise modifiziert werden.
Bei dieser zuletzt erwähnten Ausführungsform ist das
dritte Tiefpaßfilter ebenfalls durch eine Reihenschaltung gebildet,
bestehend aus einem Widerstand, einem Kondensator
und einem weiteren Widerstand, wobei diese Reihenschaltung
zwischen den entsprechenden Emitterelektroden der Transistoren
7 und 8 angeschlossen ist. Die aus dem Widerstand 10
und dem Kondensator 13 bzw. aus dem Widerstand 12 und dem
Kondensator 14 bestehenden RC-Glieder sind jedoch nunmehr
unmittelbar an den Emitterelektroden dieser Transistoren 7 und 8
angeschlossen. Demgemäß sind die Widerstände 9 und 11 gemäß
Fig. 5 nunmehr durch die Widerstände 16 bzw. 17 gemäß
Fig. 6 ersetzt. Ein Reihen-RC-Glied, bestehend aus dem
Widerstand 16, dem Kondensator 15 und dem Widerstand 17,
verläuft von der Emitterelektrode des Transistors 7 zu der
Emitterelektrode des Transistors 8. Dies bedeutet, daß der
Widerstand 16 an dem Verbindungspunkt angeschlossen ist,
der durch die Emitterelektrode des Transistors 7 und durch
das RC-Glied festgelegt ist, bestehend aus dem Widerstand
10 und dem Kondensator 13. Der Widerstand 17 ist
an dem Verbindungspunkt angeschlossen, der durch die
Emitterelektrode des Transistors 8 und durch das RC-Glied
festgelegt ist, bestehend aus dem Widerstand 12 und dem
Kondensator 14. Dennoch sind die Leiter l₁ und l₂ an den
gegenüberliegenden Belegungen des Kondensators 15 angeschlossen,
um das in der Phase verschobene modulierte
Zf-Signal differentiell an den Synchrondemodulator 6 abzugeben.
Eine Phasenvoreilung von +dR wird hauptsächlich durch das
dritte Tiefpaßfilter herbeigeführt, bestehend aus dem Widerstand
16, dem Kondensator 15 und dem Widerstand 17. Die
Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform
verläuft somit weitgehend wie die Arbeitsweise der in Fig. 5
dargestellten Ausführungsform. Demgemäß sind Amplitudenschwankungen
in dem an den Synchrondemodulator 6 von der
Trägersignal-Ableitschaltung 5 abgegebenen örtlichen Trägersignal
vermieden, und durch den Synchrondemodulator 6 wird eine geeignete
Demodulationsoperation ausgeführt. Die Vermeidung
derartiger Amplitudenschwankungen in dem abgeleiteten
Trägersignal geht hauptsächlich darauf zurück, daß die Mittenfrequenz
der abgestimmten Schaltung 3 so gelegt ist, daß
sie weitgehend mit der Zf-Trägerfrequenz übereinstimmt.
Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme
auf besonders bevorzugte Ausführungsformen dargestellt
und beschrieben worden ist, dürfte ohne weiteres
ersichtlich sein, daß eine Viehlzahl von Abänderungen und
Modifikationen in den Ausführungsformen und Einzelheiten
ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken vorgenommen werden
kann. So können beispielsweise die bei den Ausführungsformen
gemäß Fig. 5 und 6 dargestellten abgestimmten
Schaltungen 3 mit Fallenschaltungen des in Fig. 3 dargestellten
Typs versehen sein. Obwohl Emitterfolger-Transistoren
dargestellt worden sind, können im übrigen diese
Transistoren durch andere herkömmliche Arten von Pufferverstärkern
bei Bedarf ersetzt werden. Darüber hinaus kann
einer der Differenzeingänge (oder -ausgänge) des jeweiligen
in Fig. 5 dargestellten Differenzpaares an Erde liegen.
Durch die Erfindung ist also eine Demodulator-Schaltungsanordnung
des Typs geschaffen worden, bei dem ein Synchrondemodulator
dazu benutzt wird, ein
amplitudenmoduliertes Signal zu demodulieren. Bei einer
herkömmlichen Art der Anordnung, bei der ein Synchrondemodulator
verwendet wird, wird ein amplitudenmoduliertes
Signal dem einen Eingang des Synchrondemodulators zugeführt,
und ein örtliches Trägersignal, das aus dem amplitudenmodulierten
Signal abgeleitet ist, wird einem weiteren Eingang des
Synchrondemodulators zugeführt. In typischer Weise
wird das Trägersignal dadurch gewonnen, daß das amplitudenmodulierte
Signal einer abgestimmten Schaltung zugeführt wird,
deren Ausgangssignal über eine Begrenzerschaltung an den
Synchrondemodulator abgegeben wird.
Bei der herkömmlichen Anordnung wird dem örtlichen
Trägersignal durch die Begrenzerschaltung eine Phasenverschiebung
erteilt. Sofern das dem Synchrondemodulator zugeführte Trägersignal
und das dem Synchrondemodulator zugeführte amplitudenmodulierte
Signal nicht miteinander in Phase sind, kann eine richtige
Demodulationsoperation nicht ausgeführt werden. Demgemäß
ist vorgeschlagen worden, der abgestimmten Schaltung eine
Mittenfrequenz zu geben, die von der Trägerfrequenz des
amplitudenmodulierten Signals versetzt ist, beispielsweise
größer ist als diese Trägerfrequenz. Dies bedeutet, daß aufgrund
dieser Phasenversetzung dem durch die abgestimmte
Schaltung erzeugten abgeleiteten Träger eine Phasenvoreilung
zusätzlich gegeben wird, die gleich und entgegengesetzt
zur Phasenlaufzeit der Begrenzerschaltung ist.
Aufgrund des Frequenzverlaufs der abgestimmten Schaltung,
deren Mittenfrequenz von der Trägerfrequenz des modulierten
Signals versetzt ist, kann jedoch die Amplitude des
abgeleiteten Trägers schwanken, und zwar sogar dann, wenn
die Begrenzerschaltung verwendet wird. Diese Amplitudenschwankung
verhindert eine richtige Arbeitsweise des
Synchrondemodulators.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das vorstehende
Problem dadurch gelöst, daß der abgestimmten Schaltung
eine Mittenfrequenz gegeben wird, die mit der Frequenz
des amplitudenmodulierten Trägersignals übereinstimmt. Die auf
die Begrenzerschaltung zurückgehende Phasenverschiebung
wird dadurch korrigiert oder aufgehoben, daß eine Phasenschieberschaltung
verwendet wird, um die Phase des amplitudenmodulierten
Signals vor der Abgabe an den Synchrondemodulator
zu verschieben. Diese Phasenverschiebung in dem
amplitudenmodulierten Signal ist gleich und entgegengesetzt
der der Begrenzerschaltung anhaftenden Phasenverschiebung.
Claims (9)
1. Demodulator-Schaltungsanordnung mit einer Trägersignal-
Ableitschaltung (5), die ein moduliertes Signal empfängt und
daraus ein unmoduliertes Trägersignal ableitet, mit einer abgestimmten
Schaltung (3), deren Mittenfrequenz im wesentlichen
auf die Trägerfrequenz des modulierten Signals abgestimmt ist,
und einer dieser nachgeschalteten Begrenzerschaltung (4), die
Amplitudenschwankungen im zugeführten Signal eliminiert, jedoch
eine Phasenverschiebung verursacht, mit einem Synchrondemodulator
(6), dem das Trägersignal und das modulierte
Signal zum Demodulieren zugeführt sind, und mit einer Kompensationseinrichtung,
die eine der Phasenverschiebung durch die
Begrenzerschaltung entsprechende Phasenverschiebung derart erteilt,
daß die dem Synchrondemodulator zugeführten Signale
eine vorbestimmte Phasenbeziehung besitzen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung
eine Phasenschieberschaltung (7 bis 15; 7, 8, 10 bis 17)
ist, die das modulierte Signal empfängt und an den Synchrondemodulator
(6) mit einer Phasenverschiebung abgibt, die der
durch die Begrenzerschaltung (4) hervorgerufenen Phasenverschiebung
des Trägersignals gleich ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Synchrondemodulator (6) zwei Eingänge
aufweist, denen das phasenverschobene modulierte Signal
differentiell zugeführt ist, daß die Phasenschieberschaltung
(7 bis 15; 7, 8, 10 bis 17) durch ein Tiefpaßfilter gebildet
ist, welches aus einem Widerstand (9, 11; 16, 17) und einer
Kapazität (15) besteht und zwei Eingangsanschlüsse zur Aufnahme
des modulierten Signals aufweist, und daß zwei Leiter
(l₁, l₂) an den beiden Eingängen des Synchrondemodulators (6)
angeschlossen sind, wobei die Kapazität (15) zwischen den
beiden Leitern (l₁, l₂) vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasenschieberschaltung (7 bis 15)
zwei Pufferverstärker (7, 8) aufweist, denen das modulierte
Signal differentiell zugeführt ist und deren Ausgänge
mit den beiden Eingangsanschlüssen des Tiefpaßfilters verbunden
sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Pufferverstärker (7, 8) ein
Emitterfolger-Transistor ist, daß ein zusätzliches Tiefpaßfilter
an der Emitterelektrode des jeweiligen Emitterfolger-
Transistors (7, 8) angeschlossen ist, und daß das jeweilige
zusätzliche Tiefpaßfilter aus der Parallelschaltung eines
Widerstandes (10; 12) und einer Kapazität (13;14) gebildet
ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Kapazität (13, 14, 15)
durch die den beiden Leitern (l₁, l₂) zugehörige Streukapazität
gebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 4 und Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine
Tiefpaßfilter aus einem ersten Widerstand (9; 16), der an der
Emitterelektrode eines Emitterfolger-Transistors (7) angeschlossen
ist, und aus einem zweiten Widerstand (11; 17) besteht,
der an der Emitterelektrode des anderen Emitterfolger-
Transistors (8) angeschlossen ist, und daß die Kapazität (15)
des einen Tiefpaßfilters zwischen dem ersten Widerstand und
dem zweiten Widerstand liegt.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Widerstand (9) und der zweite
Widerstand (11) jeweils zwischen der Emitterelektrode eines
der Emitterfolger-Transistoren (7, 8) und einem der zusätzlichen
Tiefpaßfilter angeschlossen sind.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Widerstand (16) und
der zweite Widerstand (17) jeweils an einem Verbindungspunkt
angeschlossen sind, der durch die Verbindung der Emitterelektrode
des jeweiligen Emitterfolger-Transistors (7; 8) und
einem zusätzlichen Tiefpaßfilter festgelegt ist.
9. Anordnung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kapazität (15) in dem einen
Tiefpaßfilter größer ist als jede Kapazität (13, 14) in den
zusätzlichen Tiefpaßfiltern, derart, daß dem modulierten
Signal durch das eine Tiefpaßfilter eine wesentlich größere
Phasenverschiebung als durch die zusätzlichen Tiefpaßfilter
erteilbar ist.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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