DE2928874C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Stör­ signalaustastung insbesondere für einen Kraftfahrzeug-AM- oder FM-Empfänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist eine Schaltung bekannt, die in einem Demodulationsbetrieb ein pulsweises, beispielsweise durch eine Zündkerze eines Motors verursachtes Rauschen beseitigt bzw. unterdrücken kann, wenn das pulsweise Rauschen das Eingangs­ signal stört.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bekannten Schaltung, in der ein Eingangssignal EIN von einem NF-Detektor 1 ermittelt und das ermittelte NF-Signal über eine Gatterschaltung 2 zu einem Ausgang AUS geleitet wird. Das NF-Signal wird teilweise umgelenkt und durch einen Verstärker 3 verstärkt. Ein Ausgangssignal des Verstärkers 3 durchläuft ein Bandpaßfilter 4, das eine Frequenzkomponente des impulsartigen Störsignals passie­ ren läßt, die spektral über dem Frequenzbereich des NF-Signals liegt. Es wird daher ein Durchlaßbereich des Bandpaßfilters auf solch ein Frequenzband eingestellt. Der Ausgang des Bandpaßfilters ist mit dem Eingang einer Triggerschaltung 5 zur Erzeugung eines Triggerimpulses verbunden. Diese Triggerschaltung 5 erzeugt in Antwort auf ein Eingangssignal einen Impuls mit einem vorgegebenen Pegel, wodurch die Gatterschaltung 2 den NF-Signalweg unterbricht.

Die Fig. 2 zeigt Potentialverläufe in der Schaltung nach Fig. 1. Die Zeichen (a) bis (c) weisen auf Verläufe an Punkten x in der Fig. 1 hin, die mit entsprechenden Zeichen bezeichnet sind. Enthält der Ausgang des Verstärkers 3 ein impulsartiges Störsignal (Fig. 2(a)), erscheint am Ausgang des Bandpaßfilters ein Wellenverlauf mit einer hohen Frequenzkomponente (differenzierter Wellenverlauf nach Fig. 2(b)). Während des Intervalls wird von der Triggerschaltung 5 ein Triggerimpuls (Fig. 2(c)) erzeugt.

Diese bekannte Schaltung spricht schnell an und unterdrückt ein impulsartiges Störsignal, wenn dieses relativ kurz ist, ist aber unzuverlässig, wenn die Amplitude des Störsignals groß ist und/oder wenn die Dauer des Störsignals lang ist. Wenn ein impulsartiges Störsignal mit einer großen Amplitude und/oder einer beträchtlichen Dauer an den Eingang der Schaltung gelangt, geht der Verstärker 3 in die Sättigung, und sein Ausgangssignal hat einen trapezförmigen Verlauf (Fig. 3(a)), und der Ausgang des Bandpaßfilters enthält Störsignalkomponenten hoher Frequenz (Fig. 3(b)). Aus diesem Grunde erzeugt die Triggerschaltung 5 zwei Triggerimpulse (Fig. 3(c)), so daß die Gatterschaltung 2 während des Zeitintervalls T den NF-Signalweg durchschaltet.

Aus der DE 26 33 000 A1 ist eine gattungsgemäße Schaltung bekannt, bei der das Ausgangssignal eines NF-Detektors über einen Bandpaß und einen Verstärker einer Vergleichsschaltung zugeführt wird, durch die hochfrequente Störimpulse aus dem NF-Signal ausgetastet werden. Eine Austastung von Störimpulsen einer Amplitude, die den Verstärker in die Sättigung bringt, oder von Störimpulsen mit langer Dauer, ist nicht vorgesehen.

Aus der US 31 88 571 ist es bekannt, einer Triggerschaltung zur Störsignalaustastung sowohl ein Störsignal als auch ein von einer AGC-Schaltung abgezweigtes Signal zuzuführen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Schaltung zur Störsignalaustastung anzugeben, bei der die Gatterschaltung einen NF-Signalweg auch bei einem Störsignal mit einer großen Amplitude und/oder einer langen Dauer durch einen an die Gatterschaltung angelegten Triggerimpuls gesperrt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Schaltungsanordnung zur Störsignalaustastung geschaffen, die ein Störsignal mit einer großen Amplitude und/oder einer langen Dauer wirksam beseitigen kann, ohne daß dabei die Ermittlung einer Frequenzkomponente in einem impulsartigen Störsignal durch einen Bandpaßfilter gestört wird.

Die Erfindung ist sowohl in einem FM-Empfänger als auch in einem AM-Empfänger anwendbar.

Im folgenden wird die Erfindung an einer bevorzugten Ausführungsform unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Schaltungsanordnung,

Fig. 2 auf ein kurzes impulsartiges Störsignal auftretende Potentialverläufe in der Schaltung nach Fig. 1,

Fig. 3 auf ein langes impulsartiges Störsignal auftretende Potentialverläufe in der Schaltung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 5 Potentialverläufe in der in Fig. 4 dargestellten Schaltung,

Fig. 6 eine Darstellung der Einstellung des Pegels eines Pegeldetektors,

Fig. 7 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Störsignalaustastung,

Fig. 8 ein weiteres Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Störsignalaustastung, wobei nur der Hauptteil derselben dargestellt ist, und

Fig. 9 die Darstellung eines Spannungsverlaufs in der Schaltung nach Fig. 8.

Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Störsignalaustastung. Ein Eingangssignal EIN wird an einen NF-Detektor 1 angelegt. Ein erster Ausgang des NF-Detektors 1 ist über eine Gatterschaltung 2 mit einem Ausgang AUS verbunden. Ein zweiter Ausgang des NF-Detektors 1 ist über einen Verstärker 3 mit einem Bandpaßfilter 4 verbunden. Ein Ausgang des Bandpaßfilters 4 ist mit einem ersten Eingang einer Triggerschaltung 5 zur Erzeugung eines Triggerimpulses verbunden. Ein dritter Ausgang des NF-Detektors 1 ist mit einem Eingang eines Pegeldetektors 6 verbunden, dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang der Triggerschaltung 5 zur Erzeugung eines Triggerimpulses verbunden ist. Ein Ausgang der Triggerschaltung 5 ist mit einem Steuereingang der Gatterschaltung 2 verbunden.

Wenn kein Störsignal anliegt, schaltet die Gatterschaltung den NF-Signalweg durch, und das Ausgangssignal des NF-Detektors 1 liegt an dem Ausgang AUS an. Wenn ein impuls­ artiges Störsignal das Eingangssignal stört, liegt wie bei der in der Fig. 1 dargestellten bekannten Schaltung am Ausgang des Bandpaßfilters 4 ein Signal an, durch das die Triggerschaltung 5 einen Triggerimpuls abgibt, während das Störsignal anliegt. Ein von der Triggerschaltung 5 abgegebener Inmpuls steuert die Gatterschaltung 2, welche den NF-Signalweg sperrt. Während des Störsignals liegt kein Signal am Ausgang AUS an, wodurch das Störsignal ausgetastet ist.

Im folgenden wird der Fall erörtert, in dem ein Störsignal mit einer großen Amplitude und/oder einer langen Dauer ein Eingangssignal stört. Die Fig. 5(a) bis 5(f) zeigen Potentialverläufe an in der Fig. 4 durch die entsprechenden Zeichen gekennzeichneten Punkten.

Wenn ein Störsignal mit einer großen Amplitude und/oder einer langen Dauer an der Schaltung anliegt, gelangt der Verstärker in die Sättigung (durchgezogene Linie in Fig. 5(a)). In diesem Zustand weist das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 4 die in der Fig. 5(b) dargestellte Form auf. Der von dem Filter 4 erzeugte Steuerimpuls wird in einer ähnlichen Weise, wie dies bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 3 beschrieben wurde, geteilt (Fig. 5(c)).

Wenn ein am Pegeldetektor 6 anliegendes Eingangssignal einen voreingestellten Pegel überschreitet, erzeugt der Pegeldetektor 6 ein Signal, das ebenso lange dauert, wie das Eingangssignal. Der voreingestellte Pegel L ist in Fig. 5(a) durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Dieser Pegel L wird bevorzugt so eingestellt, daß er geringfügig kleiner als der Pegel ist, bei dem der Verstärker in die Sättigung gelangt. Der in der Fig. 5(a) dargestellte Potentialverlauf liegt am Ausgang des Verstärkers 3 an. Das Eingangssignal am Pegeldetektor 6 ist gleich dem Eingangssignal des Verstärkers 3, das dem Pegel L entspricht. Solange das Eingangssignal für den Pegeldetektor 6 den voreingestellten Pegel L überschreitet, wird von dessen Ausgang ein wie in der Fig. 5(d) dargestelltes Signal erzeugt. Das Signal 5d ist das zweite Eingangssignal für die Triggerschaltung 5 zur Erzeugung des Triggerimpulses, und dieses wird zu dem Ausgangssignal von dem Bandpaßfilter 4 addiert (Fig. 5(b); erstes Eingangssignal). Hierdurch wird die Triggerschaltung 5 mittels eines in der Fig. 5(e) dargestellten Gesamtsignals betrieben, an deren Ausgang ein in der Fig. 5(f) dargestellter Impuls abgegeben wird, welcher vom Anfang des Störsignals bis zu seinem Ende dauert. Die Gatterschaltung 2 wird durch den Impuls gesteuert und für die Dauer des Impulses ausgeschaltet. Am Ausgang AUS erscheint daher kein Störsignal.

Die Einstellung des durch den Pegeldetektor 6 zu ermittelnden Pegels wird in Verbindung mit der Fig. 6 ausführlicher erläutert. Die Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen dem Trägerpegel eines Ausgangssignals EIN und Ausgangssignalen des NF-Detektors 1. Wenn der Trägerpegel vergrößert wird, wird die AGC wirksam (Signal S), so daß das NF-Detektor- Ausgangssignal auf einem gegebenen Pegel L1 erhalten wird und diesen Pegel L1 nicht überschreitet. Wenn die Dauer eines Störsignals N relativ kurz ist, wird die AGC nicht wirksam, und es wird das NF-Detektor-Ausgangssignal auf einen Verstärkersättigungspegel L2 vergrößert. Bevorzugt ist daher der NF-Detektorpegel des Pegeldetektors 6 auf eine Position L0 zwischen den Pegeln L1 und L2 einge­ stellt.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Störsignalaustastung. Diese Schaltung ist für diskrete Bauteile geeignet. Der Pegeldetektor 6 besteht aus einer Reihenschaltung von zwei Dioden D3 und D4 und einem Widerstand R8. Das Ausgangssignal des NF-Detektors 1 übersteigt einen vorgegebenen Pegel, die Dioden D3 und D4 leiten, und es wird ein Signal direkt an den Eingang der Triggerschaltung 5 angelegt.

Die Fig. 8 zeigt einen Hauptbestandteil eines anderen Beispiels der erfindungsgemäßen Schaltung zur Störsignal­ austastung. Dieses Beispiel ist für integrierte Halbleiterschaltungen geeignet. An einen Anschluß 11 wird ein Eingangssignal vor der Störsignalermittlung angelegt (ein von dem Signal am Eingang EIN der Fig. 1 abgezweigtes Signal). An einen Anschluß 12 wird ein Triggerimpuls-Ausgangssignal (das Ausgangssignal von der Triggerschaltung 5 der Fig. 1) angelegt. Die Transistoren Q1 und Q2 und die Transistoren Q3 und Q4 sind jeweils Transistoren desselben Typs. Der Anschluß 11 ist gemeinsam mit den Basen der Transistoren Q1 und Q2 verbunden. Ein Widerstand R1 verbindet den Emitter des Transistors Q1 mit der Masse. Eine Reihen­ schaltung aus den Widerständen R2 und R3 und einem Kon­ densator C1 verbindet den Emitter des Transistors Q2 mit der Masse. Auf der anderen Seite sind die Transistoren Q3 und Q4 mit ihren Emittern miteinander verbunden, wobei ein Konstantstromkreis I0 ihre Emitter mit der Masse verbindet. Die Basis des Transistors Q3 ist mit dem Emitter des Transistors Q1 verbunden. Die Basis des Transistors Q4 ist mit einem Widerstandsteilerpunkt des Emitterkreises des Transistors Q2 verbunden.

Die Transistoren Q3 und Q4 wirken als ein Differential­ stromschaltkreis. Der Betriebszustand des Differential­ stromschaltkreises wird durch eine Diode D1 ermittelt, und durch einen Transistor Q5 wird ein resultierendes Signal von dem Anschluß 12 abgenommen. In dieser Anordnung sind die an den Emittern der Transistoren Q1 und Q2 anliegenden Potentiale gleich, weil diese Transistoren vom selben Typ sind und weil ihre Basen verbunden sind. Weil jedoch der Kondensator C1 mit dem Emitter des Transistors Q2 verbunden ist, handelt es sich bei dem Eingangssignal an dem Anschluß 11, nachdem es der Ermittlung unterworfen wurde, um die Trägerhülle. Die Verläufe der Spannungen V1 und V2 in der Fig. 8 haben daher die in der Fig. 9 dargestellte Form. Die Spannung V1 setzt einen (im dargestellten Fall sinusförmigen) Verlauf des Trägers voraus, bei dem der Wert V1(0) beginnt, wenn der Träger 0 ist. Andererseits setzt die Spannung V2 einen Verlauf der Trägerhülle voraus, die bei dem Wert V2(0) beginnt, wenn der Träger 0 ist.

Da, wie dies aus der Fig. 9 ersichtlich ist, normalerweise die Beziehung V1 < V2 gilt, leitet der Transistor Q3 und sperrt der Transistor Q4.

Wenn ein Signal mit einer großen Amplitude an dem Eingang EIN anliegt und wenn die Spannung V1 größer ist als eine normale Amplitude A und auf eine Amplitude A+B anwächst, wird die oben erwähnte Beziehung zu V1 < V2 invertiert, weil die Spannung V2 infolge der Funktion des Kondensators C1 im wesentlichen konstant ist. Hierbei wird der aus den Transistoren Q3 und Q4 bestehende Differential­ schaltkreis invertiert. Es fließt dann ein Gesamtstrom I0 in den Transistor Q4 und erzeugt an der Diode D1 eine Spannung. Der Transistor Q5 leitet dann und legt ein Signal an den Anschluß 12 an.

Wenn die Amplitude der Spannung V1 durch ein Störsignal sehr stark geändert wird, ändern sich die Beziehungen V1 < V2 und V1 < V2 in sehr großem Maße. Dies kann durch eine Zeitkonstante des Schaltkreises, der aus den Transi­ storen Q3 und Q4 besteht, oder durch eine Zeitkonstante der mit dem Anschluß 12 verbundenen Gatterschaltung 12 geglättet werden.

Das in der Fig. 9 dargestellte und die oben erwähnten Beziehungen zwischen A und B können quantitativ durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

Der Amplitudendetektorpegel kann aus dieser Gleichung bestimmt werden. Die Schaltung nach der Fig. 8 kann auch für ein FM-Signal verwendet werden, bevor es demoduliert wird. Wie oben bereits erwähnt wurde, kann die Gatterschaltung 2 gemäß der Erfindung bei einem Störsignal mit einer großen Amplitude und/oder einer langen Dauer kontinuierlich ohne Unterbrechung arbeiten, um das Störsignal wirksam zu unterdrücken. Die erfindungsgemäße Schaltung zur Störsignalaustastung wirkt in ausgezeichneter Weise, wenn sie in Verbindung mit einem AM/FM-Radioempfänger angewendet wird, der infolge einer Funkenbildung in einer Maschine erheblich gestört wird.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zur Störsignalaustastung mit einem NF-Detektor (1), mit einem Verstärker (3) und einem Bandpaßfilter (4) zum Ermitteln einer in dem Ausgangssignal des NF-Detektors (1) enthaltenen, spektral über dem NF-Signal liegenden Störsignalkomponente (b), mit einer Triggerschaltung (5) zur Erzeugung eines Triggerimpulses (f) in Antwort auf die an die Triggerschaltung (5) angelegte Störsignalkomponente (b) und mit einer dem Ausgang für das NF-Signal vorgeschalteten Gatterschaltung (2) zum Unterbrechen des NF-Signalweges, wenn der Triggerimpuls (f) an die Gatterschaltung (2) angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pegel-Detektor (6) zwischen den NF-Detektor (1) und die Triggerschaltung (5) geschaltet ist, der ein Signal (d) an die Triggerschaltung (5) derart anlegt, daß diese den Triggerimpuls (f) so lange erzeugt, wie ein Pegel des Ausgangssignals des NF-Detektors (1) größer ist als ein in dem Pegel-Detektor (6) voreingestellter Pegel (L) und dieser Pegel des Ausgangssignals des NF-Detektors (1) den Verstärker (3) in die Sättigung bringt.