DE2840385A1

DE2840385A1 - Stoersperrschaltung fuer hochfrequenzempfaenger

Info

Publication number: DE2840385A1
Application number: DE19782840385
Authority: DE
Inventors: Iii Robert Jutson Martin
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-16
Publication date: 1979-04-05
Also published as: JPS5459815A; US4132953A; FR2404965B1; GB2006560A; GB2006560B; SE430843B; FR2404965A1; SE7810101L; DK433778A

Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA

Störsperrschaltung für Hochfrequenzempfänger

Die Erfindung bezieht sich auf automatische Geräuschsperren oder Störsperren für Hochfrequenz-, insbesondere Rundfunkempfänger und betrifft insbesondere eine Störsperre, die je nach den Eigenschaften des aufgenommenen frequenzmodulierten Signals eine schnelle oder langsame Wirkungsweise aufweist.

Störsperrschaltungen, die in der Fachsprache auch mit der englischen Bezeichnung "Squelch-Schaltung" bezeichnet werden, werden bei frequenzmodulierten Hochfrequenzempfängern benutzt, um Rauschen zu unterdrücken, das beim Fehlen eines aufgenommenen FM-Signals auftritt. Um das Rauschen so weit wie möglich zu unterdrücken, nachdem das FM-Signal beendet ist, ist eine schnellwirkende Störsperre wünschenswert. Wenn jedoch ein schwaches FM-Signal beendet wird oder wenn ein FM-Signal der Einwirkung von Fading oder Schwund ausgesetzt ist (insbesondere wenn die Signale von oder durch ein in Bewegung befindliches Fahrzeug aufgenommen werden) treten Geräusche auf, so daß eine langsam wirkende Störsperre wünschenswert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Störsperre für einen FM-Hochfrequenzempfänger zu verbessern, so daß sie den Empfänger beim Empfang eines starken frequenzmodulierten Signals rasch entsperrt,und bei Beendigung eines starken frequenzmodulierten Signals rasch sperrt. Andererseits soll die Störsperre verhältnismäßig langsam arbeiten, wenn ein relativ schwaches frequenzmoduliertes Signal zu Ende geht, um die Wirkungsweise des Empfängers zu verbessern, Insbesondere soll die Störsperre langsam arbeiten, wenn ein FM-Signal Schwund ausgesetzt ist, um die Wirkungsweise des

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Empfängers wahrend relativ normaler Schwundbedingungen aufrechtzuerhalten, die z.B. durch bewegte Fahrzeuge oder mehrfache Übertragungswege, z.B. Reflektieren, auftreten. Schließlich soll die Störsperre auch bei FM-Empfängern wirksam sein, die eine Prioritätssuch-Sperrschaltung aufweisen.

Die Störsperrschaltung für Hochfrequenzempfänger, die Sperrsteuersignale in Abhängigkeit von Signalen liefert, welche ein Hinweis für die Stärke von Eingangssignalen sind, hat gemäß der Erfindung die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale.

Die erste Zeitschaltung liefert ein erstes Zeitsignal, dessen Größe mit einer ersten Geschwindigkeit zunimmt, wenn das Hinweissignal anwächst und dessen Größe mit einer zweiten Geschwindigkeit abnimmt, wenn die Größe des Hinweissignals abnimmt. Die zweite Zeitschaltung liefert ein zweites Zeitsignal, dessen Größe mit einer dritten Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zunahme des Hinweissignals zunimmt und dessen Größe mit einer vierten Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Größe des Hinweissignals abnimmt.

Die Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung erzeugt zweckmäßig ein erstes Schwellwertsignal, das einen steuerbaren oberen und unteren Pegel aufweist. Dabei sind Einrichtungen vorgesehen, die bewirken, daß das erste Schwellwertsignal den unteren Pegel einnimmt, wenn die Größe des ersten Zeitsignals den Pegel des ersten Schwellwertsignals übersteigt. Die Schwellwertschaltung hat einen Ausgang, an dem ein Entsperrsignal auftritt, wenn die Größe des ersten Zeitsignals den Pegel des ersten Schwellwertsignals überschreitet und ein Sperrsignal liefert, wenn die Größe des ersten Zeitsignals niedriger ist als der Pegel des ersten Schwellwertsignals„

Die Steuerschaltung hat vorzugsweise eine zweite Schwellwertschaltung, die ein zweites Schwellwertsignal erzeugt. Ein Steuerausgang ist mit der Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung verbunden, um das erste Schwellwertsignal den niedrigeren Pegel einnehmen zu lassen, wenn die Größe des zweiten Zeitsignals unter den Wert des zweiten Schwellwertsignals absinkt, bevor die Größe des ersten Zeitsignals unter den oberen Pegel des ersten Schwellwertsignals abnimmt.

Eine solche Schaltung bewirkt eine rasche Sperrung und Entsperrung bei großen FM-Signalen, jedoch eine langsamere Sperrung und Entsperrung für schwächere FM-Signale und für solche FM-Signale, die einem Schwund ausgesetzt sind.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, deren weitere Ausgestaltung in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben ist.

Fig. 1A und 1B zeigen eine Schaltung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2, 5 und 4 zeigen Diagramme, die die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1A und 1B erläutern.

In den Figuren 1A und 1B, die in der angegebenen Weise aneinander zu fügen sind, ist ein Ausführungsbeispiel der Störsperrschaltung dargestellt. Die Störsperre soll mit einem üblichen FM-Empfänger zusammenarbeiten, bei dem die demodulierten Signale einem Hörfrequenzkreis unter Steuerung durch die Störsperre zugeführt werden. Die demodulierten Signale werden auch einem Hochpaßfilter zugeleitet, der den überwiegenden Teil der Sprachfrequenzen unterdrückt und nur Audiostörfrequenzen in einem relativ hohen Frequenzbereich vorzugsweise oberhalb von 6 kHz hindurchläßt. Die Störfrequenzspannung wird der Eingangsklemme 9 der Störsperre zugeführt. Um die Beschreibung zu erleichtern, ist die Störsperre in

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eine Anzahl von Schaltelementgruppen unterteilt, die durch gestrichelte Linien voneinander abgetrennt sind. Die Störsperre ist an eine Gleichstromquelle angeschlossen, deren Spannung B+ positiv gegenüber Erde oder einem Bezugspotential ist. Die Störsperre verwendet noch eine Spannungsquelle, die das halbe Potential von B+, d.h. B+ aufweist. Die Störsperre arbeitet ferner mit einer Anzahl von Stromquellen, die schematisch durch zwei einander teilweise überlappende Kreise angedeutet sind. Diese Strömquellen liefern einen Gleichstrom zur Verwendung in den betreffenden Schaltungsteilen.

Die Eingangsklemme 9 ist mit der Basis eines Transistors Q1 in einer Demodulator- oder Detektorschaltung 10 in C-Schaltung verbunden. Die Eingangsspannung an der Klemme 9 wird mit der Spannung der Spannungsquelle B+ an der Basis eines Transistors Q2 verglichen. Ein Strom I. fließt durch einen der Transistoren Q1, Q2, in Abhängigkeit von deren relativer Basisspannung und fließt auch durch einen der Transistoren Q4, Q5 nach Erde. An dem Kollektor des Transistors Q5 des Demodulators 10 wird ein Strom abgenommen und einer Spiegelschaltung 11 zugeführt. Der Ausgangsstrom des Demodulators 10 nimmt mit zunehmender Rauschspannung an der Klemme 9 zu und nimmt mit abnehmender Rauschspannung an der Klemme 9 ab. Mit Bezug auf die Größe des Eingangssignals ergibt,sich, daß der Ausgangsstrom des Demodulators 10 abnimmt, wenn die Signalspannung zunimmt und zunimmt wenn die Signalspannung abnimmt.

Die Spiegelschaltung 11 ist vorgesehen, um eine Ausgangsspannung für eine Prioritätssuch-Sperrschaltung zu liefern, wenn eine solche Ausgangsspannung benötigt wird und um eine Ausgangsspannung für die Störsperre zu erzeugen. Der Strom von dem Demodulator 10 wird der Spiegelschaltung 11 an der Basis eines Transistors Q7 und dem Kollektor eines Transistors 0.6 zugeführt. Die Transistoren Q7, Q6 bewirken, daß die Transistoren Q8, Q9 gleiche Kollektorströme unter Steuerung durch den Transistor Q 6

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führen. Der Kollektorstrom des Transistors Q8 wird der Prioritätssuch-Sperrschaltung PSLM zugeführt. Eine große Signalstärke vermindert diesen Strom und hebt die PSLM-Spannung an. Eine kleinere Signalstärke vergrößert diesen Strom und senkt die PSLM-Spannung ab. Der Kollektorstrom des Transistors Q9 wird einer ersten Zeitschaltung 12 zugeführt. Der Strom in dem Transistor Q9 steuert den Strom Ip in der Zeitschaltung 12. Ein Kondensator C1 wird von dem Strom I₂ und dem Strom von einem Widerstand R8 aufgeladen, der mit der Spannungsquelle B+ verbunden ist, so daß der Strom Ip den Kondensator C1 nicht über einen Grenzwert aufladen kann, der niedriger liegt als die Spannung der Spannungsquelle B+. Der Kondensator C1 ist daher immer auf eine Spannung aufgeladen, die eine nicht lineare inverse Funktion der Störspannung oder eine nicht lineare direkte Funktion der Eingangsspannung ist. Wenn die Signalspannung zunimmt, wird der Transistor Q9 weniger leitend, so daß die Ausgangsspannung A an dem Kondensator C1 zunimmt. Wenn die Signalspannung abnimmt, leitet der Transistor Q9 mehr, so daß die Ausgangsspannung A an dem Kondensator C1 abnimmt. Der Kondensator C1 in der ersten Zeitschaltung kann durch den Transistor Q9 über einen niedrigen Widerstand entladen werden.

Die Ausgangsspannung A, die das erste Zeitsignal bildet, wird mit dem einen Eingang einer Störsperrschaltung 13 zugeführt, welche Transistoren Q1O, Q11, Q12, Q13 und Q14 enthält. Die Spannung A wird mit einer Schwellwertspannung B verglichen, die auch als das erste Schwellwertsignal bezeichnet ist und von einer Spannungsquelle B^ und einem Widerstand R3 geliefert wird. Diese SchwsUwertspannung B, die das erste Schwellwertsignal bildet, kann einen oberen Pegel aufweisen, wenn der Strom I. einen niedrigen Wert hat und einen niedrigen Pegel, wenn der Strom I/ einen hohen Wert hat. Die Störsperrschaltung 13 enthält eine Stromquelle, deren Strom I-, hauptsächlich entweder über einen der Transistoren Q11 oder Q12 fließt. Wenn die Spannung A größer

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ist als die Spannung B, fließt der Hauptanteil des Stromes Iy. über den Transistor Q12. Dieser sperrt den Transistor Q14, so daß ein Strom Iq null oder sehr klein ist, und der Empfänger wird entsperrt. Wenn die Spannung B größer ist, als die Spannung A, dann fließt der Hauptanteil des

Stromes I-, über den Transistor Q11. Hierdurch wird der 5

Transistor Q14 entsperrt, so daß der Strom Ig groß ist und der Empfänger gesperrt wird. Der Kollektor des Transistors Q12 ist mit einer Strom-Spiegelschaltung 14 verbunden, die in der Zeichnung als zweite Spiegelschaltung bezeichnet ist und die so angeordnet ist, daß der Kollektorstrom L· des Transistors Q17 gleich dem Kollektorstrom I,- des Transistors Q16. Wenn die Spannung A größer ist als die Spannung B, dann fließt der Hauptanteil des Stromes I, über den Transistor Q12. Der Strom I. nimmt zu und bewirkt, daß die Spannung B der Spannungsquelle B+ um einen Betrag abnimmt, der gleich dem Spannungsabfall des Stromes I, am Widerstand R3 ist. Wenn jedoch die Spannung A kleiner ist als die Spannung B, dann fließt der Hauptanteil des Stromes I^ über den Transistor Q11. Der Strom I^ nimmt im wesentlichen auf null ab, so daß die Spannung B gleich der Spannung B+ ist. Die Spannung B kann auch zwischen dem oberen und unteren Pegel durch einen Strom I_Q verändert werden, der den Betrag des Stromes I₅ steuert, der der Basis des Transistors Q15 zugeführt wird. Dieser Strom I₀ steht unter

der Einwirkung einer Schnell-Langsam-Steuerschaltung 16, die noch näher erläutert wird. Wenn der Strom I_g zunimmt, nimmt der Basisstrom des Transistors Q15 ab, der Strom I, nimmt ab und die Spannung B nimmt zu. Wenn der Strom I_ß abnimmt, dann nimmt der Strom I, zu um' die Spannung B zu erniedrigen.

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Die Spannung A, die der Signalstärke entspricht, wird auch einer zweiten Zeitschaltung 15 zugeführt, die einen Transistor Q 25, der einen Kondensator C3 von der Spannungsquelle B+ auflädt.Der Kondensator C3 kann über einen Widerstand R9 entladen werden, der einen wesentlich höheren Widerstand hat, als der Transistor Q9 für die Entladung des Kondensators C1.

Die Spannung an dem Kondensator C3 wird der Schnell-Langsam-Steuerschal tung 16 zugeführt, die eine Spannungsquelle B+ aufweist, die den Strom Ig liefert. Die Spannung an dem Kondensator C3 wird einem ersten Transistor Q18 zugeführt, dessen Emitterspannung C, die auch als zweites Zeitsignal bezeichnet wird, einem zweiten Transistor Q19 zugeführt wird, und mit einer Schwellwertspannung D an einem Transistor Q20 verglichen wird. Diese Spannung wird auch als zweites Schwellwertsignal bezeichnet. Wenn die Spannung C die Spannung D übersteigt, dann fließt der Hauptanteil des Stromes Ig über den Transistor Q20. Wenn die Spannung D größer ist als die Spannung C, dann fließt der Hauptanteil des Stromes Ig über den Transistor Q19. Die Spannung D wird durch den Weg bedingt, den ein Strom I«. nimmt, der den Verbindungspunkt des Widerstandes R7 und der Basis des Transistors Q20 durchfließt. Wenn der Strom I₁₀ an diesem Verbindungspunkt null ist, dann fließt der gesamte Strom I₇ durch den Widerstand R7, so daß die Spannung D gleich der Spannung B+ +(I_v x R7) ist. Wenn der

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Strom I₁Q eine gewisse Größe erreicht, dann ist die Spannung D gleich der Spannung B+ + (I₇ - L_n) χ R7.

Eine dritte Spiegelschaltung 17 ist vorgesehen, um die Ströme I₈ > I₁₀ in Abhängigkeit von dem Kollektorstrom des Transistors Q20 und der Emitterwiderstände R4, R5, R6 einzustellen. Die Widerstände R4, R5, R6 sind so gewählt, daß der Strom I₁₀ einem Drittel des Kollektorstromes des Transistors Q20 entspricht und der Strom I₃ ist zweimal so groß

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wie der Kollektorstrom des Transistors Q20. Die Ströme I₁₀, Iq hängen von den relativen Größen der Spannungen C und D ab. Wenn die Spannung C größer ist als die Spannung D, nimmt der Kollektorstrom des Transistors Q 20 zu, so daß die Ströme I₁₀, Ig zunehmen. Die Zunahme des Stromes I₁₀ bewirkt, daß die Spannung D zunimmt. Wenn umgekehrt die Spannung C kleiner ist als die Spannung D, dann nehmen die Ströme I₁₀» Io im wesentlichen auf null ab. Der verminderte Strom I₁₀ bewirkt, daß die Spannung D zunimmt.

Der Strom I_g bestimmt, wieviel von dem Strom I₁- als Basisstrom in dem Transistor Q15 zur Verfügung steht. Dies bestimmt wiederum den Strom I- und die Spannung B. Wenn der Strom Ig zunimmt, fließt weniger Basisstrom in dem Transistor Q 15 und weniger Kollektorstrom I. fließt durch den Transistor Q17. Die Spannung B nimmt daher zu. Wenn umgekehrt der Strom Ig abnimmt, fließt mehr Basisstrom in dem Transistor Q15 und mehr Kollektorstrom I. fließt durch den Transistor Q17. Dies bewirkt, daß die Spannung B abfällt, wenn nicht die Spannung B bereits abgesunken ist, weil sie die Spannung A übertroffen hat.

Zusammengefaßt läßt sich also sagen, daß wenn ein Empfangssignal sehr rasch abnimmt, wie dies z.B. beim Abschalten der Trägerfrequenz der Fall ist, fällt die Spannung A wesentlich schneller ab als die Spannung C, weil die Spannung an dem Kondensator C1 über den Transistor Q9 entladen wird, während die Spannung an dem Kondensator C3 über den Widerstand R9 entladen wird. Wenn jedoch die Stärke des Empfangssignals allmählich und'langsam abnimmt, wie es z.B. bei Schwunderscheinungen der Fall ist, dann nimmt die Spannung C nahezu mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Spannung A ab. Diese Abnahme der Spannung C lenkt den Hauptanteil des Stromes I^ durch den Transistor Q19, so daß die Ströme I„_n, I₀ abnehmen. Diese Abnahme des Stromes Ig bewirkt, daß die Spannung B auch abnimmt. Der Schwellwert B des Steuerstromes I^

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nimmt ab, so daß das schwächere Signal den Strom I-, durch den Transistor Q11 nicht ablenkt^ um den Empfänger zu sperren. Der Strom I, fließt weiter durch den Transistor Q12, so daß der Empfänger entsperrt bleibt. Wenn jedoch die Spannung A unter die erste Schwellwertspannung B sinkt, dann wird der Empfänger gesperrt.

Die Schaltung der Fig. 1 kann vorzugsweise mit den folgenden Schaltelementen verwirklicht werden:

Spannungsquelle B+ 5,2 Volt

Transistoren.Q1 bis Q25 intergrierte Schaltung

Kondensator C1 0,68 /uF

Kondensator C2 0,1 /uF

Kondensator C3 1,0 /uF

Widerstand R1 2000 0hm

Widerstand R2 2000 0hm

Widerstand R3 30000 0hm

Widerstand R4 2000 0hm

Widerstand R5 6000 Ohm

Widerstand R6 1000 0hm

Widerstand R7 20000 0hm

Widerstand R8 25000 0hm

Widerstand R9 " 260000 0hm

Widerstand R10 1400 0hm

Widerstand R11 47000 0hm

Die Wirkungsweise dieser Schaltung wird nun mit Bezug auf die Figuren 2, 3 und 4 näher erläutert. In den Figuren sind die Spannungs- und Dämpfungswerte in Abhängigkeit von einer gemeinsamen Zeitachse aufgetragen. In den Figuren zeigt jeweils die oberste Linie das dem AF-Empfänger zugeführte Signal in Dezibel der Geräuschminderung. Die Linie E zeigt an, ob der Empfänger gesperrt bzw. entsperrt wird. Die Linien A, B., C und D zeigen Spannungswerte in Abhängigkeit von der Zeit. Die Spannungen sind an den Punkten gemessen, die mit den Buchstaben A, B, C, D in Fig. 1 bezeichnet

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Figur 2 zeigt die Wirkungsweise der Schaltung für ein verhältnismäßig starkes Empfangssignal. Vor dem Zeitpunkt T1 hat das erste Schwellwertsignal B den verhältnismäßig hohen Pegel von B+· (2,6 V) und das zweite Schwellwertsignal D den verhältnismäßig hohen Pegel von etwa 3»5 V. Das starke Signal wird im Zeitpunkt T1 zugeführt und steigt rasch auf 20 Dezibel an. Wenn dieses Signal ansteigt, steigt auch die Spannung Δ der Zeitschaltung 12 an, und die Spannung C mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit. Zum Zeitpunkt T2 übertrifft das erste Zeitsignal, nämlich die Spannung A, das erste Schwellwertsignal, nämlich die Spannung B, so daß die Storsperrschaltung 13 die Transistoren Q12 und Q13 anstelle von Q1O, Q11 leitend macht. Hierdurch nimmt der Strom Ic zu, so daß der Transistor Q17 eingeschaltet wird. Hierdurch wird die Spannung B schnell auf den unteren Wert von etwa 1 V abgesenkt. Wenn die .Spannung B abfällt, werden die Transistoren Q10, Q11, Q14 schnell abgeschaltet, so daß der Strom I<-> rasch abfällt und den Empfänger entsprechend der Linie D entsperrt. Die Spannungen A und C steigen weiterhin an. Wenn die Spannung C über die Spannung D, d.h. das zweite Schwellwertsignal zum Zeitpunkt T3 hinausgeht, bewirkt die Schnell-Langsam-Steuerung 16, daß der Strom I^ über den Transistor Q20 fließt. Hier durchfließt ein Strom über den Transistor Q23 und es wird ein Strom I₁₀ von dem Strom Ij über den Widerstand R_Q abgelenkt. Hierdurch fällt die Spannung D rasch auf den unteren Wert von etwa 3»1V. Die Zunahme des Stromes I._Q bewirkt ein stärkeres Ansteigen des Stromes Ι_β, um einen Teil des Stromes I₁- von der Basis des Transistors Q15 fernzuhalten. Hierdurch wird der Strom in dem Transistor Q15 vermindert, wodurch sich auch der Strom I- in dem Transistor Q17 vermindert. Hierdurch steigt die Spannung B rasch zurück auf ihren oberen Wert von B+ /p gy\ und bringt die Schaltung in den Zustand für schnelle Sperrung. Die Schaltung verbleibt in diesem Zustand, bis das Signal im Zeitpunkt T 4 endet. Es sei bemerkt, daß der Zeitpunkt T5, in dem das Signal aufgenommen wird, und der Zeit-

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punkt T4, in dem das Signal endet, verhältnismäßig lang ist (je nach der Übertragungszeit) im Vergleich zu der Zeit T1 Ms T3 (die nur einige Milisekunden beträgt) oder der Zeit T4 bis T5 (die auch nur wenige Milisekunden lang ist). Im Zeitpunkt T4 nimmt das Signal wie dargestellt rasch ab. Die Spannungen A und C beginnen abzunehmen. Die Spannung A nimmt schneller ab, da der Transistor Q9 sich über den Kondensator C1 entlät. Der Kondensator C3 muß sich über den Widerstand R9 entladen, der einen ¥iderstand hat, der wesentlich größer ist als der des Transistors Q9. Wenn die Spannung A unter die obere Schwellwertspannung B zum Zeitpunkt T5 fällt, werden die Transistoren Q10, Ü11, Q14 wieder eingeschaltet, so daß der Strom Ig fließt und entsprechend der Kurve E den Empfänger sperrt. Diese Sperrung erfolgt verhältnismäßig schnell nach der Beendung des Signals, weil die Schwellwertspannung B ihren oberen Pegel einnimmt und die Spannung A schnell unter die Spannung B fällt. Die Spannung C nimmt weiterhin ab, und im Zeitpunkt T6 ist sie niedriger als die Spannung D. Hierdurch wird ein Teil des Stromes Ig über die Transistoren Q18, Q19 geführt so daß der Strom !.„ abnimmt. Infolgedessen steigt die Spannung D schnell an. Die Abnahme des Stromes I,_Q vermindert auch den Strom I_Q, da aber die Spannung B ihren oberen Wert schon erreicht hat, ergibt sich keine weitere Wirkung daraus, daß die Spannung C unter die Spannung D fällt. Die Spannung C fällt auch weiterhin ab, bis sie ihren unteren stabilen Pegelwert erreicht.

Fig. 3 zeigt die Wirkungsweise der Schaltung, wenn ein schwaches Signal empfangen wird. Zum Zeitpunkt T1 steigt das Signal rasch auf einen Pegel von 10 Dezibel. Hierdurch steigen die Spannungen A und C, aber verhältnismäßig langsam. Infolgedessen steigt die Spannung A erst im Zeitpunkt T2 über die Spannung B, d.h. nach einer längeren Zeit als in Fig. 2. Der Empfänger wird im Zeitpunkt T2 entsperrt. Man sieht daher, daß der Empfänger langsamer entsperrt wird, wenn

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das Signal schwächer" ist. Wenn die Spannung A den Schwellwert B übersteigt, nimmt die Spannung B ab, wie es in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde. Infolge des schwachen Signals kann die Spannung C niemals die Spannung D überschreiten, so daß die Schwellwertspannung D ihren oberen Pegel beibehält. - Die Schwellwertspannung B, d.h. das erste Schwellwertsignal, bleibt auf seinem niedrigen Pegel. Im Zeitpunkt T3 endet das Signal. Die Spannungen A und C fangen an abzunehmen. Da aber die Schwellwertspannung B noch ihren unteren Wert -hat, dauert es langer, bis die Spannung A unter die Spannung B abfällt und der Empfänger gesperrt wird. Diese zusätzliche Zeit ist durch das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt T3 und T4 in Fig. 3 gegeben, das größer ist als das Zeitintervall zwischen den Zeiten T4 und T5 der Fig. 2. Im Zeitpunkt T4 fällt die Spannung A unter die Spannung B, und der Empfänger wird wieder gesperrt, wie die Linie E angibt. Die Spannung C entlad sich langsam bis die Spannungen A und C ihren normalen Wert wieder erreichen. Bei einem schwachen Signal ergibt sich daher eine längere Zeitdauer, bevor der Empfänger wieder gesperrt wird. Dies ist wünschenswert _t wenn ein schwaches Signal oder eine Schwunderscheinung mit der Beendung des Trägersignals verwechselt werden kann. Es ergibt sich daher eine verläßlichere Übertragung.

Fig. 4 zeigt die Wirkungsweise der Schaltung, wenn Signale langsam zunehmen und langsam abnehmen, wie dies bei Fadingerscheinungen der Fall ist. Zum Zeitpunkt T1 beginnt das Eingangssignal langsam anzusteigen. Hierdurch erhöhen sich auch die Spannungen A und C langsam. Zum Zeitpunkt T2 überschreitet die Spannung A die Schwellwertspannung B und die Schwellwertspannung B fällt auf ihren unteren Wert. Der Empfänger wird entsperrt. Die Spannungen A und C beginnen anzusteigen bis zum Zeitpunkt T3, in dem die Spannung C die Schwellwertspannung D überschreitet. Die Spannung D fällt daher auf ihren unteren Wert und bewirkt auch, daß die Schwellwertspannung B auf ihren oberen Wert steigt. Der

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Empfänger könnte nun schnell gesperrt werden. Die Spannungen A und C behalten ihren oberen Wert bei, bis das Signal langsam im Zeitpunkt T4 schwindet. Infolge des langsamen Schwundes kann sich der Kondensator C3 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Kondensator C1 entladen. Die Spannung C nimmt mit etwa der gleichen Geschwindigkeit ab, wie die Spannung A. Die Spannung C fällt daher unter die untere Schwellwertspannung D, bevor die Spannung A unter die erste Schwellwertspannung B absinkt. Wenn die Spannung C unter die Spannung D abfällt, steigt die Spannung D an. Die niedrige Spannung C bewirkt auch, daß die Ströme I₁₀* Iq abfallen. Eine Abnahme des Stromes Ig bewirkt, daß der Strom I^ zunimmt. Hierdurch fällt die Spannung B und der Schwellwert B in der Störsperrschaltung 13 wird niedriger. Der Empfänger kann nun rasch gesperrt werden. Bis die Spannung A unter diesen unteren Schwellwert der Spannung B sinkt, bleibt der Empfänger entsperrt. Im Zeitpunkt T6 ist die Fadingerscheinung beendet und das Signal nimmt wieder zu-Hierdurch steigen die Spannungen A und C wieder an, bis die spannung C den Wert der Spannung D im Zeitpunkt T7 überschreitet. Wenn dies eintritt, wird die Spannung D auf ihren unteren Wert abgesenkt, und die Spannung B steigt weiter an bis auf ihren oberen Wert im Zeitpunkt T7. Der Empfänger kann nun rasch gesperrt werden. Das Signal nimmt weiter zu, bis die Spannungen A und C einen stetigen Zustand am oberen Pegelwert erreichen. Im Zeitpunkt T8 ist das Signal beendet. Wenn dies eintritt, fällt die Spannung A rasch unter den Wert der Schwellwertspannung B, um den Empfänger rasch zu sperren. Die Spannung G nimmt langsam ab, bis sie unter den Viert der Schwellwertspannung D fällt, so daß die Spannung D wieder auf ihren normalen oberen Pegel zurückkehrt.

Es ist daher ersichtlich, daß die Störsperre einen Betriebsbereich oder einen Pegelbereich umfaßt, der auch als Hysterese bezeichnet werden kann. Die Schaltung ermöglicht es, den Empfänger rasch zu entsperren und zu sperren, wenn ein starkes Signal auftritt und ihn verhältnismäßig langsam zu entsperren.und zu sperren, wenn ein schwächeres Signal vorhanden ist, und ihn relativ langsam zu entsperren und zu sperren, wenn ein allmählich ansteigendes und langsam fallendes Schwundsignal vorhanden 1st. Die Schaltung hat alle Vorteile einer Störsperre und gestattet es, daß der Empfänger auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen insbesondere bei schwachen Signalen oder bei Schwund die möglichst günstige Ubertragungseigenschaft hat.

Es liegt im Bereich der Erfindung, verschiedene Abänderungen vorzunehmen. So können z.B. die Stromquellen in entsprechender Weise abgeändert werden. Auch können andere Arten der Steuerschaltungen vorgesehen sein, um die Eingangsund Schwellwertspannungen zu vergleichen. Die Werte der Schaltelemente, insbesondere auch die Zeitkonstanten.der Zeitschaltungen 12 und 15 können abgeändert werden, um gewünschte Werte zu erreichen.

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Claims

Patenicmwäli« 284Q385

Dr.-Ing. Wilhslm Heichel

DipUng. WoI- uii'j Roichel
6 Franken a. M. 1 917.Q

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA

Patentansprüche

i1.) Störsperrschaltung für HF-Empfänger, die Sperrsteuersignale in Abhängigkeit von Signalen liefert, welche ein Hinweis oder ein Maß für die Stärke von Empfangssignalen sind, mit einer (ersten) Zeitschaltung, die auf die Hinweis signale anspricht,

dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Zeitschaltung (15), der die Hinweissignale zuführbar sind, eine andere Zeitcharakteristik als die erste Zeitschaltung (12) hat und daß die die Sperrsteuersignale liefernde Schaltung von der Ausgangsgröße der ersten und zweiten Zeitschaltung abhängig ist·
2. Störsperrschaltung nach Anspruch 1 mit einer Eingangsschaltung für ein Eingangssignal, welches einen Hinweis auf ein Hochfrequenz-Empfangssignal bildet, und mit einer ersten Zeitschaltung, die an die Eingangsschaltung angeschlossen ist und ein erstes Zeitsignal in Abhängigkeit von dem Eingangssignal erzeugt, gekennzeichnet durch eine zweite Zeitschaltung (15) mit einer Zeitcharakteristik, die von der der ersten Zeitschaltung (12) verschieden ist, die an die Eingangsschaltung (10, 11) angeschlossen ist und ein zweites Zeitsignal (C) in Abhängigkeit von dem Eingangssignal erzeugt,

eine Störsperrschaltung (13)» deren Eingang an die erste Zeitschaltung (12) angeschlossen ist und eine Schwellwertschaltung zur Erzeugung eines ersten Schwellwertsignals (B) enthält, mit einer Sperrausgangsgröße (E), die ein Entsperr-

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ORIGINAL INSPECTED

signal liefert, wenn das erste Zeitsignal (A) größer als das erste Schwellwertsignal (B) ist, und ein Sperrsignal liefert, wenn das erste Zeitsignal (A) kleiner als das Schwellwertsignal (B) ist,

und durch eine Steuerschaltung (16), deren Eingang mit der zweiten Zeitschaltung (15) verbunden ist und deren Steuerausgang an die Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung (13) angeschlossen ist und das erste Schwellwertsignal (B) in Abhängigkeit davon anhebt, daß das zweite Zeitsignal. (C) über einen vorbestimmten Wert ansteigt.
3. StörsperrSchaltung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (16) eine Schwellwertschaltung zur Abgabe eines zweiten Schwellwertsignals (D) aufweist und daß ihr Steuerausgang mit der Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung (13) verbunden ist und das erste Schwellwertsignal (B) absenkt, wenn das zweite Zeitsignal (C) unter das zweite Schwellwertsignal (D) fällt, bevor das erste Zeitsignal (A) unter das erste Schwellwertsignal (B) absinkt.
4* Störsperrschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerausgang der Steuerschaltung (16) mit der Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung (13) verbunden ist, und das erste Schwellwertsignal (B) anhebt, wenn das zweite Zeitsignal (C) über das zweite Schwellwertsignal (D) ansteigt.

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5. Störsperrschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schwellwertsignal (B) einen einstellbaren oberen und unteren Pegel aufweist ..und daß die Steuerschaltung (16), deren Eingang mit der zweiten Zeitschaltung (15) verbunden ist, einen Steuerausgang hat, der mit der Schwellwertschaltung der Storsperrschaltung (13) verbunden ist, und das erste Schwellwertsignal (B) von dem oberen Pegel auf den unteren Pegel absenkt, wenn das erste Zeitsignal (A) über den oberen Pegel des ersten Schwellwertsignals (B) ansteigt, der ferner das erste Schwellwertsignal von dem unteren Pegel auf den oberen Pegel anhebt, wenn das zweite Zeitsignal (C) über das zweite Schwellwertsignal (D) ansteigt, und das erste Schwellwertsignal (B) von dem oberen Pegel auf den unteren Pegel absenkt, wenn das zweite Zeitsignal (C) unter das zweite Schwellwertsignal (D) absinkt, bevor das erste Zeitsignal (A) unter den oberen Pegel des ersten Schwellwertsignals absinkt,,
6. Störsperrschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Störsperrschaltung (13) mit ihrem Zeitsignaleingang an die erste Zeitschaltung (12) angeschlossen ist und eine Schwellwertschaltung enthält, die ein erstes Schwellwertsignal (B) mit einem oberen und einem unteren Pegel erzeugt und bewirkt, daß das erste Schwellwertsignal (B) den unteren Pegel aufweist, wenn die Größe des Zeitsignals (A) den Pegel des ersten Schwellwertsignals (B) übersteigt, und mit einer Sperrausgangsgröße (E), die ein Entsperrsignal liefert, wenn die Größe des ersten Zeitsignals (A) größer ist als der Pegel des ersten Schwellwertsignals (B) und ein Sperrsignal liefert, wenn die Größe des ersten Zeitsignals (A) kleiner ist als der Pegel des ersten Schwellwertsignals (B), daß die Steuerschaltung (16) mit ihrem Eingang an die zweite Zeitschaltung (15) angeschlossen ist, daß sie eine Schwellwertschaltung enthält,

die das zweite Schwellwertsignal (D) erzeugt und einen Ausgang aufweist, der an die Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung (13) angeschlossen ist, und daß das Ausgangssignal bewirkt, daß das erste Schwellwertsignal (B) den oberen Pegel annimmt, wenn die Größe des zweiten Zeitsignals (C) den Pegel des zweiten Schwellwertsignals (D) übersteigt.
7. Störsperrschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der zweiten Steuerschaltung (16) bewirkt, daß das erste Schwellwertsignal (B) den niedrigeren Pegel annimmt, wenn das erste Zeitsignal (A) unter das zweite Schwellwertsignal (D) absinkt, bevor es unter den oberen Pegel des ersten Schwellwertsignals (B) absinkt.
8. Störsperrschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Zeitschaltung (12) ein Zeitsignal (A) erzeugt, dessen Größe mit einer ersten Geschwindigkeit zunimmt, wenn die Größe des ersten Eingangssignals zunimmt und dessen Größe mit einer zweiten Geschwindigkeit abnimmt, wenn die Größe des ersten Eingangssignals abnimmt,

daß die Schwellwertschaltung der Storsperrschaltung (13) das erste Schwellwertsignal (B) auf den unteren Pegel steuert, wenn das erste Zeitsignal (A) den Pegel des ersten Schwellwertsignals (B) übersteigt, und ein Entsperrsignal (E) erzeugt, wenn das erste Zeitsignal (A) den Pegel des ersten Schwellwertsignals (B) übersteigt, und ein Sperrsignal (E) erzeugt, wenn das erste Zeitsignal kleiner ist als der Pegel des ersten Schwellwertsignals,

daß der Steuerausgang, der mit der Schwellwertschaltung der Störsperrschaltung verbunden ist, bewirkt, daß das erste Schwellwertsignal (B) den oberen Pegel einnimmt, wenn das erste Zeitsignal (A) den Pegel des zweiten Schwellwertsignals (D) übersteigt.

9098U/07S8