DE2926137C2 - Demodulationsschaltung für stereophone Signale - Google Patents

Description

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In der Demodulationsschaltung 10 wird das zusam- teil des linken Kanals L, so daß das Ausgangssignal des

mengesetzte Signal durch einen Pufferverstärker 4, bei- Operationsverstärkers OP1 die Information des linken

spielsweise einen Operationsverstärker, einer Schalten- Kanals L ist In diesem Fall wird der Verstärkungsfaktor

Ordnung zugeführt, nämlich Analogschaltern Gl bis des Operationsverstärkers OP1 durch R5l(R\IR2) GS. Bei den Analogschaltern G1 bis G5 kann es sich 5 dargestellt Wenn also Al = Ä2 = R ist, dann ist der

beispielsweise um CMOS-Transistoren handeln. Die Verstärkungsfaktor 2 R 5/R (R VIR 2 ist der parallele

Ausgangssignale der Schalter G1 und G 2 werden je- kombinierte Widerstandswert der Widerstände R1 und

weils über Widerstände R 1 und R 2 dem invertierenden R 2).

Eingang eines Operationsverstärkers OPl zugeführt, Wenn sich der Hilfsträger auf dem niedrigen Pegel dessen nichtinvertierender Eingang über einen Wider- io befindet, dann wird das zusammengesetzte Signal durch

stand R 10 an Masse liegt Ein Gegenkopplungswider- den anderen Operationsverstärker OP2 einer Umkeh-

stand R 5 ist zwischen den invertierenden Eingang und rung und Verstärkung unterworfen. Während dieser Pe-

den Ausgang des Operationsverstärkers OP1 geschal- riode enthält das zusammengesetzte Signal den Infor-

tet mationsbestandteil des rechten Kanals R, so daß das

Die Ausgangssignale der Schalter G 3 und G 4 wer- 15 Ausgangssignal des Operationsverstärkers OP2 die In-

den jeweils durch Widerstände R 3 und R 4 an den in- formation des rechten Kanals R ist In diesem Fall wird

vertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP 2 der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers

angelegt, dessen nichtinvertierender Eingang über ei- durch RSI(RVIRA) dargestellt Deshalb ist der Ver-

nen Widerstand R 7 an Masse liegt Ein Gegenkopp- Stärkungsfaktor 2 - R 61R, wenn R 3 = R 4 = R sind,

lungswiderstand R 6 ist zwischen den Ausgang und den 20 Wenn also R 5 = R 6 ist dann kann dai .Signal des rech-

invertierenden Eingang des Operationsverstärkers ten Kanals R mit dem gleichen Pegel ausgegeben wer-

OP2 geschaltet, so daß ein invertierender Verstärker den.

entsteht Beim Empfang eines stereophonen Signals wird der

Das Ausgangssignal des Schalters G 5 wird über va- Schalter G 5 durch das Steuersignal C durchgeschaltet

nable Widerstände R 8 und R 9 an die nichtinvertieren- 25 Deshalb wird die Amplitude des zusammengesetzten

den Eingänge der Operationsverstärker OP1 und OP 2 Signals durch die variablen Widerstände RS und Λ 9

angelegt eingestellt und das so behandelte, zusammengesetzte

Ein Steuersignalgenerator 20 steuert die leitenden Signal wird den nichthvertierenden Eingängen der

und nichtleitenden Zustände der Schalter G1 bis G 5. In Operationsverstärker OP1 und OP2 zugeführt Als Er-

dem Steuersignalgenerator 20 wird das Pilotsignal 30 gebnis hiervon werden das zusammengesetzte Signal

durch eine 19 kHz-Demodulationsschaltung 5 demodu- und die Signale für den linken Kanal L und den rechten

liert, das 19 kHz Signal wird verstärkt, und ein 38 kHz Kanal R einer Subtraktion in dem Operationsverstärker

Signal A, das in Phase mit dem Hilfsträgersignal ist und OP1 bzw. OP 2 unterworfen. Deshalb kann die Tren-

ein Signal B, dessen Phase entgegengesetzt zu dem Si- nung des rechten und linken Kanals durch Einstellung

gnal A ist, werden von einer 38 kHz Signalgenerator- 35 des Widerstandswerts der variablen Widerstände /?9

schaltung 6 abgegeben. Die 19 kHz-Demodulations- und R 8 erreicht werden.

schaltung 5 ist so ausgelegt daß sie ein Signal C mit Wenn die Signale im rechten und linker. Kanal gleich

hohem Pegel und ein Signal D mit niedrigem Pegel ab- sind, d.h, wenn ein monophones Signal empfangen

gibt, wenn ken Pilotsignal vorhanden ist d. h, wenn ein wird, wird das Steuersignal C mit hohem Pegel den

Monosignal empfangen wird. Sie gibt nur das Signal C w Schaltern G1, G 3 und G 5 und das Steuersignal D mit

mit hohem Pegel ab, wenn ein stereophones Signal emp- niedrigem Pegel den Schaltern G 2 und G 4 (siehe

fangen wird. Der Steuersignalgenerator 20 weist weiter- F ig. 2) zugeführt Dementsprechend sind die Verstär-

hin eine Schaltung 7 zur Erzeugung eines Unterdrük- kungsfaktoren der Operationsverstärker OP1 und OP 2

kungssignals auf, die das Signal des ZF-Verstärkers 1 jeweils R 5IR. Der Verstärkungsfaktor beträgt somit je-

detektiert um ein Untsrdrückungssignil £zu erzeugen, 45 weils die Hälfte des Verstärkungsfaktors, der sich beim

wenn das Zwischenfrequenzsignal kein stereophones Empfang eines stereophonen Signals ergibt. Während

Signal enthält. Dieses Unterdrückungssignal hat einen des Empfangs des stereophonen Signals wird jedoch der

niedrigen Pegel. Demodulations-Wirkungsgrad durch die Schaltvorgän-

Bei einer Schaltungsanordnung mit diesem Aufbau ge der Schalter G1 bis G 4 auf V2 eingestellt, so daß der

werden beim Empfang eines stereophonen Signals zu- 50 Ausgangspegel beim Smpfang eines stereophonen Si-

nächst die Schalter G 1 unJ G 2 durch das Signal A gnals gleich dem Ausgangspegel beim Empfang eines

(F i g. 2(a) und (b)) in Phase mit dem Hilfsträgersignal monophonen Signals ist.

gesteuert, während die Schalter G 3 und G 4 durch das Wähl end der auch als »Muting« bezeichneten Unter-

Signal B mit entgegengesetzter Phase (F i g. 2(c) und (d)) drückung des Rauschens wird das Unterdrückungssteu-

gesteuert werden. Wenn der Schalter G5 so ausgelegt 55 ersignal ,Emit niedrigem Pegel allen Schaltern G 1 bis

wird, daß er durch das Signal Cmit hohem Pegel (F i g. 2, G 5 zugeführt, so daß die Übertragung des Signals zu

(e)) von der 19 kHz-Demodulationsschaltung gesteuert dem Ausgangsbereich blockiert ist (vgl. Fig. 2). Da-

wird, und alle Schalter so ausgelegt sind, daß sie durch durch läßt sich alsc die Unterdrückung auf einfache,

ein Steuersignal mit hohem Pegel durchgeschaltet wer- jedoch vollständige Weise erreichen,

den, dann werden die Schalter G1 und G 2 durchge- 60 Bei der eben beschriebenen Ausführungsform der Er·

schaltet, während die Schalter G 3 und G4 ausgeschal- findung sind ein erster Satz von zwei parallel gssciialte-

tet werden, wenn sich der Hilfsträger auf hohem Pegel ten Schaltern G1 und G 2 und ein zweiter Satz von zwei

befindet. Während dieser Zeitspanne wird das zusam- parallel geschalteten Schaltern G 3 und G 4 mit den

mengesetzte Signal durch den Operationsverstärker invertierenden Eingängen der Operationsverstärker

OPl der Umkehrung und Verstärkung unterworfen. 65 OPl bzw. OP2 verbunden, wobei d'e SeHenwiderstän- Während der Zeitspanne, ra der sich das zusammenge- de den gleichen Widerstandswert habeh. Die gleiche

setzte Signal in Phase mit dem Hilfsträgersignal befin- Wirkung läßt sich erhalten, wenn w«fhigs(«:ns drei paral-

det, enthält das zusammengesetzte Signal den Bestand- IeI geschaltete Schalter mit dem invertierenden Eingang

jedes Operationsverstärkers verbunden und die Widerstandswerte der Serienwiderstände in geeigneter Weise ausgewählt werden.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird die Demodulationsschaltung nach der vorliegenden Erfindung nur durch Operationsverstärker und Schalter gebildet. Deshalb hat eine solche Demodulationsschaltung, anders als eine herkömmliche Demodulationsschaltung mit Doppel-Gegentaktschaltung, nicht die eingangs erwähnten Nachteile, wie beispielsweise Erhöhung des Klirrfaktors, Verkleinerung des dynamischen Bereiches und die Notwendigkeit, eine zusätzliche Unterdrückungsschaltung vorzusehen. Trotz ihres einfacheren Aufbaus liefert also die erfindungsgemäße Demodulationsschaltung bessere Ergebnisse.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Demodulationsschaltung liegt darin, daß der Signalpegel beim Empfang eines stereophonen Signals gleich dem Signai bei dem Empfang eines monophonen Signals ist. Darüber hinaus kann bei einfachem Schaltungsaufbau die Einstellung der Trennung getrennt für den Kanal L und den Kanal R durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 25

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Claims (1)

1 2 zwei der Dioden und die zu ihnen in Reihe geschalteten Patentansprüche: Widerstände an einen ersten Verstärker für die erste Kanalinformation und für die andere Halbwelle über die

1. Demodulationsschaltung für stereophone MuI- beiden anderen Dioden und die in Reihe geschalteten tiplexsignale, mit vier elektronischen Schaltern, de- s Widerstände an einen zweiten Verstärker. Es ist ein ren Eingänge parallel geschaltet sind und deren Aus- Transistor vorgesehen, der bei Stereowiedergabe leigänge über Serienwiderstände mit dem Eingang ei- tend ist iaid die beiden Längswiderstände für jede Kanes ersten bzw. eines zweiten Verstärkers verbun- naiinformation parallel schaltet Bei Monobtirieb ist den sind, derart, daß jedem Verstärker zwei der vier dieser Transistor gesperrt, so daß nur je eine Diode für Schalter zugeordnet sind, und mit einer Schaltungs- to jeden Kanal leitend ist Zwischen die Verstärker ist ein anordnung zum Abtrennen des Pilotsignals aus dem Potentiometer zum Abgleich des Obersprechens zwi-Multiplexsignal und zur Erzeugung von Steuersigna- sehen den beiden Tonkanälen geschaltet Die bekannte len für die elektronischen Schalter in einer solchen Schaltungsanordnung besitzt den Nachteil, daß ein er-Weise, daß heblicher Unterschied im Signalpegel für stereophonen

is und monophonen Empfang besteht Auch ist bei der

a) bei Empfang eines stereophonen Multiplexsi- bekannten Schaltung nicht die Möglichkeit gegeben, gnals die jedem der Verstärker zugeordneten Störungen bzw. schwache Sender durch kurzzeitiges Schalterpaare das Multiplexsignal abwechselnd Unterdrücken des Eingangssignals vollkommen auszuauf Cten Eingang des ersten bzw. des zweiten blenden.

Verstärkers durchschalten,, wodurch die Ver- 20 Die DE-AS12 86 116 beschreibt eine ähnliche Demostärker eine erste bzw. eine zweite Kanalinfor- dulationsschaltung für stereophone Signale, bei der die mation erhalten, beiden Kanalausgänge durch zwei mit einem gemeinsa-

b) bei Empfang eines monophonen Signals dieses men Punkt verbundene Abgleichpotentiometer Überauf die Eingänge beider Verstärker zugleich, brückt sind.

aber nur über jeweils einen der Schalter durch- 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die begeschaltet ist kannten Demodukrjonsschaltungen für stereophone Signale derart weiterzubilden, daß bei stereophonem und

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden monophonem Empfang im wesentlichen der gleiche Verstärker Operationsverstärker (OPt, OP2) mit Ausgangssignalpegel gegeben ist
einem Ge^snkopplungswiderstand (R 5; R 6) vom 30 Diese Aufgabe wird bei einer Demodulationsschal-Ausgang auf den invertierenden Eingang sind, daß tung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen die invertierenden Eingänge der Operationsverstär- Art durch die im Kennzeichen genannten Merkmale ker (OPi, OP2) über die Serienwiderstände (R₁, R₂, gelöst

R₃, A4) mit den vier Schaltens (G\, Gi, Gs, G4) ver- Durch die Verwendung der beiden Operationsverbunden sind, und daß die nichtinvertierenden Ein- 35 stärker mit der gekennzeichneten Beschallung kann in gänge der Operationsverstärker (OPi, OP2) über einfacher Weise die Forderung erfüllt werden, daß bei Dämpfungsglieder (R₉, /?u; Ri, Rt) und einen fünften Obergang von stereophoner zu monophoner Übertraelektronischen Schalter (G S) mit den Eingängen der gung der gleiche Ausgangssignalpsgel erzielt wird. Das vier übrigen Schalter (Gu G2, Gy, Ga) verbunden fünfte Schaltelement bezweckt die zeitweise Unterbresind. 40 chung der Demodulationsschaltung zur Austastung von

2. Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, da- Störungen und schwachen Sendern.

durch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte al- Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfühler Serienwiderstände (R 1, R 2, R 3, R 4) gleich sind. rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schemati-

3. Demodulatorschaltung nach Anspruch 1 oder sehen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

2, dadurch gekennzeichnet daß an alle Schalter (G 1 45 F i g. 1 ein Blockdiagramm eines FM-Empfängers. bei

bis G 5) ein Steuersignal (Mut) zum gleichzeitigen dem eine Demodulationsschaltung nach einer Ausfüh-

öffnen angelegt werden kann. rungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird,

4. Demodulationsschaltung nach einem der An- und

Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Steuerzu-

Dämpfungsglieder variable Widerstände (R 8, R 9) 50 stände der in F i g. 1 gezeigten Schalter,

zur Einstellung der Trennung der ersten und zweiten Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungs-

Kanaiinformation enthalten. form der Erfindung. Ein Zwischenfrequenz-Signal von

einer Eingangsstufe (nicht dargestellt) wird einem ZF-

Verstärker 1 und anschließend einem Begrenzer 2 für

55 eine Amplitudenbegrenzung zugeführt. Anschließend wird das so behandelte Signal in einer FM-Demodula-

Die Erfindung betrifft eine Demodulationsschaltung tionsschaltung 3 FM-demoduliert, wodurch ein soge-

für stereophone Signale gemäß dem Oberbegriff des nanntes »zusammengesetztes Signal« entsteht.

Patentanspruchs 1. Dieses zusammengesetzte Signal enthält ein Hauptsi-

Aus der US-PS 32 94 912 ist eine derartige Demodu- 60 gnal, welches die Summe des linken (L) Kanalsignals

lationsschaltung bekannt. Bei dieser Anordnung sind und des rechten (R) Kanalsignals ist. ein Hilfssignal, wel-

zur Decodierung bzw.Trennung der beiden Kanalinfor- ches durch Amplitudenmodulation eines Hilfsträgersi-

mationen Diodenschalter vorgesehen, denen über eine gnals (38 kHz) mit der Differenz-Komponente des rech-

Übertragerwicklung das Trägersignal zugeführt wird. ten und linken Kanals erhalten wird, und ein Pilotsignal

Es sind vier Diodenschalter vorgesehen, die in Reihe mit 65 von 19 kHz. Das zusammengesetzte Signal wird in ein

jeweils einem Widerstand geschaltet sind. Das Ein- linkes (L) Signal und ein rechtes (R) Signal durch eine

gangssignal liegt an der Mittelanzapfung der Übertra- MPX-(Multiplex-)Demodulationsscha!tung 10 für ste-

gerwicklung und gelangt für die eine Halbwelle über reophone Signale demoduliert.