DE3005033C2

DE3005033C2 - Stereomodulatorschaltung

Info

Publication number: DE3005033C2
Application number: DE3005033A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Toyokawa Inoue
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-02-13
Filing date: 1980-02-11
Publication date: 1985-01-03
Also published as: JPS5854691B2; JPS55107355A; DE3005033A1; US4334125A

Description

Die Erfindung betrilTl eine Stcreodcmodulalorschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Steroedemodulatorschallung dieser Art ist bekannt (z. B. Elektroniker, 15 (1976) 11, S. EL 18 bis EL 21). :>ii Bei dem FM-Mulliplex-Rundfunksystem, bei dem Signale für den linken und den rechten Kanal auf einem einzigen Trägersignal wie üblich übertragen werden, wird der Hauptträger mit einem Signalfrequenzgemisch moduliert und dann übertragen, wobei das Signalgemisch aufweist ein Hauptsignal, das ein Summensignal L+R des Signals L für deti linker· Kanal und des Signals R für den rechten Kanal wiedergibt, ein auf einen 38 kHz-Hilfsträger mit Traget unterdrückung amplitudenmoduliertes Differenzsignal L-R und ein Pilotsignal mit ;.< 19 kHz. das die halbe Frequenz der 38 kHz des Hilfsträger besitzt.

Derzeit besiehl die allgemeine Neigung, den Demodulator für das Signalgemisch tnit einem Phasenregelkreis (phasenstarre Schleife. PLL) zu vereinigen, wodurch eine stabile Frequenz für den Hilfsträger erreichbar ist (vgl. Elektroniker, a. a. C).).

Ein solcher Phascnregelkreis enthüll einen spannungsgcsleucrtcn Oszillator, dessen Scvingungsfrequenz ■ίο durch eine externe Steuerspannung gesteuert ist. einen ersten Frequenzteiler, der mit dem Ausgangsanschluß des spannungsgesicuertcn Oszillators verbunden ist, einen zweiten Frequenzteiler, der mit dem Ausgangsanschluß des ersten Frequenzteilers verbunden ist, einen Phasenvcrgleicher, der die Phase des Pilotsignals in einem Stereophonie-Signalgemisch mit der Phase des Ausgangssignals des zweiten Frequenzteilers vergleicht und ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude einer Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen entspricht, ein Tiefpaßfilter, das frequenlc Komponenten in dem Ausgangssignal des Phasenvergleichers beseitigt, sowie einen Gleichspannungsverstärker, der das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters verstärkt und seine Ausgangsspannung als externe Steuerspannung dem spannungsgcstcuerten Oszillator zuführt. Auf diese Weise werden die Schwingungsfrequenz und die Phase des spannungsgcstcucrten Oszillators so gesteuert, daß das Ausgungssignal des zweiten Frequenzteilers und das Pilotsignal in Phase sind, wodurch auch die Schwingungs-5(i frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators mit dem Pilotsignal phasenverriegelt ist Wenn die freilaufende bzw. freischwingende Frequenz des spannungsgestcuerten Oszillators zu 76 kHz gewählt ist und das Frequenztcilungsverhiiltnis des ersten und des zweiten Frequenzteilers zu 2 gewählt sind, beträgt die Frequenz des Ausgangssignals des ersten Frequenzteilers 38 kHz und die des Ausgangsssignals des zweiten Frequenzteilers 19 kll/. Jeder der beiden Fingangsanschlüssc des Phasenvergleichers ist dann mit einem Signal mit im wesentli-■ö chen gleicher Frequenz und Phase der beiden zu vergleichenden Eingangssignale versorgt. Da das 38-kHz-Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers identisch mit der Frequenz des Hilfsträger in dem Stereophonie-Signalgemisch ist, wird das Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers einem Decodierer zugeführt und als Schaltsi- ψ gnal des Decodierers verwendet zum Abtrennen und Wiedergeben der Signale für den linken und den rechten

;;'■ Kanal.

L.? (·ιι Wenn das Eingangssignal /ur Stereodcmodulatorschaltung ein reines Signalgcmisch enthält, treten keine

;"■■ Schwierigkeiten bei dem bekannten Stereodcmodulator mit einem solchen Phascnregelkreis auf. Tatsächlich ist

jedoch die Frequenz einer gewünschten zu empfangenden Station häufig nahe einer Signalfrequenzeineranderen Station oder erzeugt eine Intermodulalion dieser Signallrequenz.cn häufig ein unerwünschtes Spektrum

j nahe der Frequenz der gewünschten Station (vgl. radio fernsehen clcklronik, 21 (1972) 18, S. 609/610).

(o F.s seinen zwei Signale der Amplituden [) und U und der Frequenzen/, und/, (Winkclfrcquenzen ω, und ω?) angenommen. Wenn ein FM-Empfanger diese Signale empfängt, werden diese vcktoricll addiert und der resultierende Vektor unterliegt einer Phasenmodulation in Bezug aufeine Phasendifferenz φ zwischen ihnen, d. h., φ = !υ, - Iu₂)I. Wenn der FM-Empllinger auf eine Frequenz./] für deren Empfang abgestimmt ist, tritt am Aus-

fi gangsanschluß des FM-Detektors ein Ausgangssignal als Ergebnis der Demodulation der einen Frequenz F₁ und

■j ■ ein Ausgangssignal, das proportional der Winkelfrequenzdifferenz ω_χ- ω, zwischen den beiden Eingangssigna-

;J len ist, auf

Es sei nun angenommen, daß zwei Stationen ein Frequenzabstand von 200 kHz zugeordnet ist, wobei der > H maximale Frequenzhub 75 kHz sein soll. Dann reicht der Frequenzabstand der beiden Stationen von 50 kHz bis

f? 350 kHz, und am Eingangsanschluß des Stereodemodulators, der mit dem Ausgang des FM-Dctektors verbun-

; den ist, tritt ein Signalgemisch auf, das ein Summensignal von 50 Hz bis 15 kHz, das Pilotsignal mit 19 kHz und

?^v ein Differenzsienal von 23 kHz bis 53 kHz enthält, sowie ein zusätzliches unerwünschtes Signal in einem Band

von 50 kHz bis 350 kHz. Das unerwünschte Signal interferiert mit Harmonischen des Hilfsträgers und erzeugt K eine Schwebung bzw. Überlagerung mit einer Audio- bzw. Tonfrequenz, was zu einer Störung führt.

r ■ Insbesondere, wenn das 38-kHz-Schaltsignal, das dem Decodierer der Stereodemodulatorschaltung zugeführt

Qi wird, die Form eines Rechtecksignals besitzt, enthält dieses Schaltsignal viele Komponenten von Harmonischen zusätzlich zur 38-kHz-Grundwellenkomponente. Komponenten ungeradzahliger Harmonischer interferieren ; mit dem unerwünschten Signal und erzeugen solche Schwebungen, die unbehagliche Geräusche verursachen.

y\ Insbesondere ist die dritte Harmonische ernsthaft störend.

M; Es ist bekannt, dieses Problem dadurch zu überwinden, daß die Entstehung solcher Mischprodukte dadurch

ν? verhindert wird, daß die betreffenden Frequenzkomponenten im Multiplexsignal durch ein Tiefpaßfilter vor ' j dem Eingang des Decodierers beseitigt werden (vgl. radio fernsehen elektronik, a. a. O.). Diese Lösung ist jedoch : ' wegen der nicht idealen Eigenschaften von Filtern nicht befriedigend, wie das weiter unten noch ausführlich i--· erläutert werden wird.

;;. Schließlich ist es weiter bekannt, DE-OS 2125 663) die Bildung von unerwünschten Mischproduk^n mit der

':':.-, dritten Harmonischen des 38-kHz-Signals dadurch zu verhindern, daß diese dritte Harmonische, die wegen ihres hohen Amplitudenanteils am meisten stört, in dem 38-kHz-Signal von Anfang an unterdrückt wird. Hierzu wer- :■: den z. B. zwei um 60° phasenverschobene Rechtecksignale addiert. Das erhaltene Summensignal besitzt die !'' Form eines Treppensignals ohne störende Anteile der dritten Harmonischen. Das Summensignal wird dann als Schaltsignal verwendet. Diese Lösung ist wegen der dabei erforderlichen kompliziert ausgebildeten Bauelemente nicht immer erwünscht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine FM-Stereodemodulatorschaltung anzugeben, bei der ohne Beeinflussung der Frequenzeigenschaften des demodulierten Ausgangssignals der Einfluß insbesondere der dritten Harmonischen auf andere Weise beseitigt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Die Schwingungsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators ist so gewählt, daß sie das /V-Iache (N ganzzahlig und mindestens drei) der Frequenz des Hilfsträgers ist. Zusätzlich zu dem ersten Schaltsignal mit der Fre- H quenz des Hilfsträgers wird aus dem Oszillatorsignal ein zweites Schaltsignal erzeugt, dessen Frequenz einer Harmonischen des Hilfsträgers entspricht. Jedes dieser Schaltsignale steuert einen Decodierer, dem das Signal-' gemisch zugeführt wird. Die Ausgangssignale dieser beiden Decodierer werden vorzeichenrichtig so addiert

oder voneinander subtrahiert, daß ein Schwebungsausgangssignal verringert wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt -tu Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Stereodemodulatorschaltung gemäß der Erfindung,

Fi g. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung von Einzelheiten einer Umschalt-Schaltung und eines Addierers bei der Stereomodulatorschaltung gemäß der Erfindung,

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines anderen Ausführuiigsbeispiels einer Stereodemodulatorschultunr; gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Stcreodemodulalorschaltung gemäß der Erfindung. Ein Eingangsanschluß 11 eines Verstärkers 1 ist mit dem NF-Ausgangssignal eines FM-Empfängers versorgt, d. h., einem Signalgemisch. Das Signalgemisch wird dann in dem Verstärker 1 verstärkt. Ein Ausgangsanschluß des Verstärkers 1 ist mit einem von beiden Eingangsanschlüssen eines Phasenvergleichers 4 über einen Kondensator 3 verbunden. Der andere Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 4 is: mit einem Ausgangsanschiuß eines driti:n Frequenzteilers 9 verbunden. Ein Ausgangsanschluß des Phasenvergleichers 4 ist mit einem Eingangsanschluß eines Tiefpaßfilters 5 verbunden, dessen Ausganpsanschiuß mit dem Eingangsanschluß eines Gleichspannungsverstärkers 6 verbunden ist. Ein spannungsgesteuertcr Oszillator 7 besitzt einen Eingangsanschluß, der mit dem Ausgangsanschluß des Gleichspannungsverstärkers 6 verbunden ist, und einen A'isgangs· anschluß, der mit einem Eingangsanschluß eines ersten Frequenzteilers 8 verbunden ist. Eine Gruppe von Ausgangsanschlüssen des ersten Frequenzteilers 8 ist mit einer Gruppe von Eingangsanschlüssen eines zweiten Frequenzteilers 10 verbunden sowie auch mit einer Gruppe von Eingangsanschlüssen eines zweiten Decodierers 12. Eine Gruppe von Ausgangsanschlüssen des zweiten Frequenzteilers 10 ist mit einer Gruppe von Eingangsanschlüssen des dritten Frequenzteilers 9 und auch mit einer Gruppe von Eingangsanschlüssen eines ersten Decodierers 2 verbunden. Der andere Eingangsanschluß von erstem bzw. zweitem Decodierer 2 und 12 ist mit dem Ausgangsanschiuß des Verstärkers 1 verbunden. Der erste Decodierer2 besitzt eine Gruppe von Ausgangsanschlüssen, die mit einer Gruppe von Eingangsanschlüssen eines Addierers 13 verbunden sind, und der zweite Decodierer 12 besitzt eine Gruppe von Ausgangsanschlüssen, die mit der anderen Gruppe von Eingangsanschlüssen des Addierers 13 verbunden sind. (,5

Bei diesem Schaltungsaufbau schwingt der spannungigesteuerte Oszillator 7 mit einer Frequenz, die das /V-fache (iV ist ganzzahlig und nicht kleiner als drei) der Frequenz des Hilfsträgers im Signiilgemisch ist, und in einem bestimmten Fall, wie er hier beispielhaft erläutert wird, mit 228 kl Iz, was das sechsfache (W = 6) der H ilfs-

trägerfrequenz ist. Das Ausgangssignal des Oszillators 7 wird dem ersten Frequenzteiler 8 zugeführt. Der erste Frequenzteiler 8 besitzt ein Frequenzteilungsverhültnis von 2 und teilt die Ausgangssignalfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 7 durch 2. um an seinem Ausgangsanschluß ein Signal mit 114 kHz zu erzeugen, das dem zweiten Frequenzteiler 10 zugeführt wird. Dieser zweite Frequenzteiler 10 besitzt ein Frequenzteilungsverhältnis von drei und teilt die Ausgangssignalfrcquenz des ersten Frequenzteilers 8 durch 3 zur Erzeu gung eines Signals mit 38 kHz. Das Ausgangssignal des zweiten Frequenzteilers 10 wird dem dritten Frequenzteiler 9zugeführt.indem es weiter geteilt wird. Da der dritte Frequenzteiler ein Frequenzteilungsverhältnis von 2 besitzt, wird die Frequenz des Ausgangssignals des zweiten Frequenzteilers 10durch2 im dritten Frequenzteiler 9geteilt, und es wird ein Ausgangssignal davon mit einer Frequenz von 19 kHz erhalten. Dieses Ausgangssi-

Ki gnal wird dem anderen Eingangsanschluß des Phasenvergleichers 4 zugeführt. Der Phasenvergleicher 4, der an einem Eingangsanschiuß das im Verstarker 1 verstärkte und über den Kondensator 3 zugeführte Signalgemisch empfangt, vergleicht die Phase des l9-kll/-Pilotsignals, das in dem Signalgemisch enthalten ist, mit der Phase des von dem dritten Frequenzteiler 9 zugelührtcn Signals zur Erzeugung einer »Fehlerspannung« einer Amplitude, die der Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangssignal entspricht. Die »Fehlerspannung« wird dem Tiefpaßfilter 5 zugeführt, in dem in der »Fehlerspannung« enthaltene Hochfrequenzkomponenten beseitigt werden, wobei dem Gleichspannungsverstärker 6 lediglich eine Gleichspannungskomponente zugeführt wird. Die in dem Gleichspannungsverstärker 6so verstärkte »Fehlerspannung« wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 7 zugeführt, der seine Schwingungsfrequenz und Phase so steuert, daß die »Fehlerspannung« am Phasenvergleicher 4 verringert wird. Auf diese Weise kann die Schwingung des spannungsgesteuerten Oszillators 7

:ii mit dem in dem Signalgemisch enthaltenen Pilotsignal phasenverriegelt werden und kann das mit dem Pilotsignal phasenverriegclte 38-kHz-Hilfsträgcrsignal von dem zweiten Frequenzteiler 10 wiedergegeben bzw. wiedererzeugt werden.

Der erste Decodierer 2 ist mit dem in dem Verstärker 1 verstärkten Signalgemisch und dem Hilfsträgersignal von dem zweiten Frequenzteiler 10 versorgt. Das Signalgemisch wird dann mit dem Hilfsträgersignal geschaltet, um eine Trennung zwischen den Signalen von linkem und rechtem Kanal zu erreichen. Das Ausgangssignal des zweiten Frequenzteilers 10 nimmt die Form einer Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von 5ü% an und ergibt sich durch folgenden Komponenten F₁(I) und

, — +· — cosw/ - cosJ(üi + cos5fc>/ (1)

."•ti 2 ,τ 3 π 5 π

12 2 2 F(D -^: — - — cosiü/ + cos 3ω/ - cos 5m/ (2)

2 ,τ 3 .τ 5,7

.15 mit μ = 2.T · 38 kHz.

Die Komponenten F₁ (/) und /j (/) des Ausgangssignals vom zweiten Frequenzteiler 10 gemäß den Gleichungen (1) und (2) werden dem ersten Decodierer 2 zugeführt und dort mit dem Gemischsignal multipliziert. Die Komponente Aj (/) der Gleichung (i) wird durch das Gemischsignai multipliziert, um davon eine Audio- bzw. Tonkomponente als ein Ausgangssignal r,„ des ersten Decodierers 2 abzuleiten gemäß:

■»o

,„ = UL + R) + (L-R) cos μ/ + ρ ■ cos -ψ ι\ ■

— + — cos ml - cos 3ωΐ + —— cos 5ω/...|

2 .τ 3/7 5;r /

L+R ₊ L-R

mit

/>= Amplitude des Pilotsignals.

In ähnlicher Weise wird die Komponente F₂ (D gemäß der Gleichung (2) mit dem Gemischsignal multiplizier! zur Ableitung einer Audio- oder Tonkomponente als anderes Ausgangssignal e_Kn gemäß:

L + R L-R

fa,. = —ζ

(4] f>5

Ein Ausgangssignal c, als Ergebnis der Subtraktion eines Signals ae_K„, das das Produkt des anderen Ausgangssignals e_R„ und eines Koeffizienten α ist, von dem einen Ausgangssignal e_ln ergibt sich zu:

K)D

ei,, - ac_H„

a ■·= (r-2)/(n+2) ergibt sich:

, . (/JL₊ 1Λ - -ill. f-L - -LM

\\2 n) n+2 \2 njf

(6)

Auf diese Weise kann das Signal in bekannter Weise (vgl. Elektroniker, a. a. 0.) für den linken Kanal von dem Signalgemisch abgetrennt werden.

Ähnliches trifft zu für das Subtrahieren eines Signals a · e,„ von dem anderen Ausgangssigna! e_H. zum Abtrennen des Signals für den rechten Kanal von dem Signalgemisch.

Der erste Decodierer 2 stellt auf diese Weise die Demodulation des Signalgemischcs und die Abtrennung der Signale für linken und rechten Kanal sicher. Wenn jedoch ein unerwünschtes Signal zusätzlich in dem Signalgemisch in dem Eingangssignal zum Verstärker 1 enthalten ist, interferiert das unerwünschte Signal mit dem Ausgangssignal des zweiten Frequenzteilers iö zur Erzeugung einer Schwebung, die in dem Ausgaiigssiguai des ersten Decodierers 2 vorherrscht. Falls die Schwebung eine Audio- bzw. Tonfrequenz besitzt, wird dieses tonfrequente Signal unerfreulicherweise von einem Lautsprecher wiedergegeben. Die Komponenten F_{ (ι) und F_:(i) des Ausgangssignals vom zweiten Frequenzteiler 10 enthalten, wie sich aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt, die Grundwellenkomponente mit 38 kHz und mindestens die dritte Harmonische und die fünfte Hart ionische der Grundwellenkomponente.

Folglich ergibt sich, wenn das unerwünschte Signal mit der dritten oder fünften Harmonischen im ersten Decodierer 2 multipliziert wird, ein Schwebungssignal mit Tonfrequenz. Wenn beispielsweise ein unerwünschtes Signal um die dritte Harmonische des Hilfsträgersignals zusätzlich zum Signalgemisch im Eingangssignal zum Verstärker 1 enthalten ist, ergibt sich das Signal, das dem ersten Decodierer 2 zuzuführen ist, zu:

ωΐ

(L + R) + (L-R)cos ωΐ + ρ cos —— + ATcos (3ω/±ω,,ί)

(7)

wobei Λ" die Amplitude des unerwünschten Signals ist und wobei ω^,eine Differenzwinkelfrequenz zwischen der Frequenz des unerwünschten Signals und einer Frequenz ist, die das Dreifache der Hilfsträgerfrequenz ist. Daher ergibt sich, wenn das Signal gemäß Gleichung (7) mit der Komponente F₁ (t) gemäß Gleichung (1) multipliziert wird, das Ausgangssignal e,„ des Decodierers 2 zu:

+R) + (L -R)COS ml + pcos

y- t + X cos (3 ωΐ ± ω_ρι)\

(— + — cos ωΐ - -— cos 3(uf... ] \2 π in J

L+R

L-R

(8)

In der Gleichung (8) stern (AV3 n) cos ω t für das unerwünschte Signal, das im Ausgangssignal des Decodierers 2 enthalten ist.

Die Stereodemodulatorschaltung gemäß Fi g. I enthält den zweiten Decodierer 12, wobei das Ausgangssignal des ersten Decodierers 2 einer ersten Gruppe von Eingangsanschlüssen des Addierers 13 zugeführt wird und wobei das Ausgangssignal des zweiten Decodierers 12 der arderen Gruppe von Eingangsanschlüssen zugeführt wird. Der zweite Decodierer 12 besitzt wie der erste Decodierer 2 eine Gruppe von Eingangsanschlüsse, die mit dem Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers 8 versorgt iit, und einen weiteren Eingangsanschluß, der mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 1 versorgt ist, und multipliziert, wie der erste Decodierer 2. das Signalgemisch mit dem Ausgangssignal des ersten Frequenzteilers 8. Wenn das dem anderen Eingangsanschluß des zweiten Decodierers 12 zuzuführende Signal zusätzlich zum Signalgemisch das unerwünschte Signal wie gemäß Gleichung (7) enthält, ergibt sich das Ausgangssignal e',_M zu:

(L+R) + (L-R)cos at +pcos — ι + A"cos (3ωί ± ω.

(—-+ —cos 3 ωΐ - -—cos 9 ωΐ + ...) 2 π in J

L + R , X — + — cos ω,/

L η

(9)

Das Ausgangssignai des ersten Decodierers 2 wird dereinen Gruppe vo.. Eingangsanschlüssendes Addierers 13 zugeführt und das Ausgangssignai des/weiten Decodierers 12 wird der anderen Gruppe der Eingangsanschlüsse zugeführt, wobei die beiden Ausgangssignale vorzeichenrichtig miteinander addiert oder voneinander subtrahiert werden. Wenn ein Ausgangssignal e_h, des ersten Decodierers 2 und ein Ausgangssigna! c'_L„ des zweiten Decodierers 12mit einem Verhältnis von 1 : ^summiert werden, ergibt sich ein Ausgangssignai L des Addierers 13zu:

I. = c_t„ + ac),,

Mit U= -1/3 wird der Koeffizient von X cos ω.ι zu Null und vereinfacht sich die Gleichung (10) zu:

L = <·,„+ y <■;„

Das andere Ausgangssignal des ersten Decodierers 2 und das andere Ausgangssignal des zweiten Decodierers 12 werden im Addierer 13 in ähnlicher Weise summiert zur Erzeugung des anderen Ausgangssignals R von dem Addierer 13, das sich ergibt zu:

L-R

■5 Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich, daß es möglich ist, das Schwebungssignal zu beseitigen, das von dem unerwünschten Signal und dem Hilfsträgersignal herrührt, durch vorzeichenrichtiges Summieren der Ausgmigssignaic des ersten und des zweiten Decodierers 2 und 12 im Addierer 13. Die Subtraktion zwischen den beiden Eingangssignulcn des Addierers 13 mit einem geeigneten Verhältnis wie gemäß den Gleichungen (5) und (6) stellt die Abtrennung der Signale für linken und rechten Kanal sicher.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Schaltungsanordnung von erstem und zweitem Decodierer 2 und ¹I und vom Addierer 13 gemäß Fig. 1. Ein Paar von Transistoren 2!, 22 bildet einen Differenzverstärker. Der Emitter des Transistors 21 ist mit einem Ende eines Widerstands 23 verbunden und der Emitter des Transistors 22 ist mit einem Ende eines Widerslands 24 verbunden. Das andere Ende des Widerstands 23 ist mit dem anderen Ende des Widerstands 24 verbunden, wobei der Verbindungspunkt mit Masse über einen Widerstand 25 verbunden

•45 ist. Ein anderes Paar von Transistoren 26, 27 bildet einen zweiten Differenzverstärker, wobei der Emitter des Transistors 26 mit einem Ende eines Widerstands 28 und der Emitter des Transistors 27 mit einem Ende eines Widerstands 29 verbunden sind. Die anderen Enden der Widerstände 28 und 29 sind miteinander verbunden, wobei der Verbindungspunkt über einen einstellbaren Widerstand 30 mit Masse verbunden ist. Weiter ist eine Signalgemisch-Quelle 31 vorgesehen, die dem Ausgang des Verstärkers 1 gemäß Fig. 1 äquivalent ist. Die Signalquelle 31 besitzt einen Anschluß, der mit den Basen der Transistoren 21 und 27 verbunden ist, und einen anderen Anschluß, der mit den Basen der Transistoren 22 und 26 verbunden ist. Vier Transistoren 32,33,34,35 bilden eine erste Umschalt-Anordnung, wobei die Emitter der Schalttransistoren 32 und 33 miteinander zur Verbindung mit dem Kollektor des Transistors 21 verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 34 und 35 sind ebenfalls miteinander verbunden zum Anschluß an den Kollektor des Transistors 22. Ein Paar von Eingangsanschlüs- sen ist zum Empfang des 38-kHz-HiIfsträgersignals vorgesehen, wobei diese Eingangsanschlüsse mit der Gruppe der Ausgangsanschlüsse des zweiten Frequenzteilers 10 gemäß Fig. 1 verbunden sind. Während der eine Anschluß 36 der beiden Eingangsanschlüsse mit den Basen der Transistoren 32 und 35 verbunden ist, ist deren anderer Anschluß 37 mit den Basen der Transistoren 33 und 34 verbunden. Vier Transistoren 38,39,40 und 41 bilden eine zweite Umschalt-Anordnung, wobei die Emitter der Schalttransistoren 38 und 39 miteinan-

w> der und mit dem Kollektor des Transistors 26 verbunden sind. Die Schalttransistoren 40, 41 sind emitterseitig gemeinsam mti dem Kollektor des Transistors 27 verbunden. Ein zweites Paar von Eingangsanschlüssen 42 und 43 zum Empfang des 114-kHz-Umschaltsignals ist mit der Gruppe von Ausgangsanschlüssen des ersten Frequenzteilers 8 gemäß F i g. 1 verbunden. Auf diese Weise bilden die Transistoren 21 und 22 für den ersten Differenzverstärker zusammen mit den Schalttransistoren ?2, 33, 34 und 35 für die erste Umschalt-SchaUung den ersten Decodierer 2, während die Transistoren 26 und 27 für den zweiten Differenzverstärker zusammen mit den Schalttransistoren 38, 39. 40 und 41 für die zweite Umschalt-SchaUung den zweiten Decodierer 12 bilden. Die Transistoren 32 und 34 sind kollektorseilig gemeinsam mit einem Anschluß 46 einer Versorgung +B über einen ersten Lastwiderstand 44 und mit einem ersten Ausgangsanschluß 14 verbunden. Die Kollektoren dcrTransi-

stören 33 und 35 sind gemeinsam mit dem Versorgungsanschlull 46 über einen /weilen L.aslwiderstand 45 und mit einem zweiten Ausgangsansehluß 15 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 38 und 40 sind gemeinsam mit dTn ersten AusgangsanschlutS 14 und die Kollektoren der Transistoren 39 und 41 sind gemeinsam mit dem zweiten Ausgangsanschluß ISvcrbunden. Dem ersten l.astwidcrstand 44 werden Ausgangssignalc der beiden Transistoren 32und34undderandcren beiden Transistoren 3Sund 40 züge führt, die in dem Last widerstand 44 addiert werden. Die beiden Lastwiderstande 44 und 45 sind also mit den Decodicrern 2 bzw. 12 verbunden und bilden gleichzeitig den Addierer 13 zum Addieren der Ausgangssignale der beiden Decodierer 2 und 12. Bei der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 wird das Signaigemisch der Signalquellc 31 von den Transistoren 21 und 22, die den ersten Differenzverstärker bilden, verstärkt. Während das Ausgangssignal des Transistors 21 an dessen Kollektor den Emittern der paarweise angeordneten Schaltlransistoren 32, 33 zugeführt wird, wird das ι ο Ausgangssignal des Transistors 22 an dessen Kollektor den Emittern der paarweise angeordneten Schalttransistoren 34 und 35 zugeführt. Die paarweise angeordneten Transistoren 32 und 33 werden abhängig von dem den Eingangsanschlüssen 36 und 37zugcführten Hilfsträgcrsignal wiederholt und abwechselnd ein-und ausgeschaltet (durchgeschaltet bzw. gesperrt). In ähnlicher Weise wiederholen die anderen paarweise angeordneten Transistoren 34 und 35 abwechselnd den Leit- und den Sperrzustand durch den Empfang des llilfsträgersignals. Das i> Ausgangssignal des Transistors 21 wird dann durch das Hilfsträgersignal in den paarweise angeordneten Transistoren 32 und 33 multipliziert, und das Ausgangssignal des Transistors 22 unterliegt einer Multiplikation an den paarweisen Transistoren 34 und 35. Das Signaigemisch von der Signalquellc 31 wird auch den Basen der Transistoren 26und 27zugeführt, die den zweiten Differenzverstärker bilden, und durch diesen verstärkt. Während das Ausgangssigna! des Transistors 26 an dessen Kollektor den Emittern der paarweise angeordneten Schalliransi- :o stören 38 urd 39 zugeführt wird, wird das Ausgangssignal des Transistors 27 an dessen Kollektor den Emittern deranderen paarweise angeordneten Schaltlransistoren 40 und 41 zugeführt. Die paarweise angeordneten Transistoren 38und 39wiederholen ihren abwechselnden Leit-und Sperrzustand abhängig von dem 114-kHz-Schaltsignal, das den Eingangsanschlüssen 42und 43 zugeführt ist. In ähnlicher Weise wiederholen die anderen paarweise angeordneten Schalttransistoren 40, 41 ihren abwechselnden Leit- und Sperrzustand durch den Empfang des gleichen Schaltsignals. Das Ausgangssignal des Transistors 26 wird dann durch das Schaltsignal an den Transistoren 38 und 39 multipliziert, und das Ausgangssignal des Transistors 27 wird mil dem Schaltsignal an den Transistoren 40 und 41 multipliziert.

Für den Fall, daß die Signalquelle 31 zusätzlich zu dem Signaigemisch ein unerwünschtes Signal enthält, wie beispielsweise eine Frequenz, öie das Dreifache der Frequenz des Hilfsträgersignals ist, w ie es bisher angenom- 3u men wurde, enthalten Signale, die den Basen der Transistoren 21 und 22 für den ersten Differenzverstärker und der Transistoren 26 und 27 für den zweiten Differenzverstärker zugeführt sind, wie in Gleichung (7) dargestellt, das Signal der dreifachen Frequenz im Vergleich zum Hilfsträgersignal und das Signal der dazu benachbarten Frequenz. Folglich enthalten, wenn die Ausgangssignale der Transistoren 21 und 22 durch das Hilfsträgersignal multipliziert werden, die Ausgangssignale der Transistoren 32 und 34 beispielsweise, wie in Gleichung (8) darge- .u stellt, das Schwebungssignal.das von derdritten Harmonischen des Hilfsträgersignals und dem unerwünschten Signal herrührt. Andererseits wird, da die Signale, die den Basen der Transistoren 26 und 27 zugeführt werden, wie in Gleichung (7) dargestellt, das unerwünschte Signal enthalten, diese unerwünschte Signal durch die Schaltsignalfrequenz, die das Dreifache der Hilfsträgersignalfrequenz ist, bei den vier Transistoren 38,39,40 und 41 multipliziert, so daß die Ausgangssignale beispielsweise der Transistoren 38 und 40 das unerwünschte Signal jd enthalten, das (X/ π) cos ω_ρι gemäß Gleichung (9) ist. Die Kollektoren der jeweiligen Transistoren 32 und 34 für den ersten Decodierer 2 sind mit dem gleichen Lastwiderstand 44 wie die Kollektoren der jeweiligen Transistoren 38 und 40 für den zweiten Decodierer 12 verbunden. Folglich werden die Ausgangssignale der Transistoren 32, 34, 38 und 40 am Widerstand 44 addiert, um am Ausgangsanschluß 14 das Ausgangssignal gemäß der Gleichung (10) zu erzeugen. Die paarweise angeordneten Transistoren 26 und 27 für den zweiten Differenzverstärker sind emitterseitig gemeinsam mit dem veränderbaren Widerstand 30 verbunden und über diesen an Masse gelegt. Folglich kann der Verstärkungsfaktor der Transistoren 26 und 27 durch Ändern des Widerstandswertes des veränderbaren Widerstandes 30 verändert werden, um die Amplituden der Ausgangssignale der vier Schalttransistoren 38, 39, 40 und 41 zu ändern. Wenn der Verstärkungsfaktor der Transistoren 26 und 27 so eingestellt ist, daß das Ausgangssignai der Transistoren 38 und 40 eine Amplitude besitzt, die ein Drittel einer Ausgangssignalamplitude der Transistoren 32 und 34 ist, entspricht das Ausgangssignal an dem Ausgangsanschluß 14 dem Tonsignal des linken Kanals, wie gemäß Gleichung (11), das von dem Sehwebungssignal befreit ist.

In ähnlicher Weise werden die Ausgangssignale der Transistoren 33 und 35 für den ersten Decodierer 2 und die Ausgangssignale der Transistoren 39 und 41 für den zweiten Decodierer 12 dem gemeinsamen Lastwiderstand 45 zugeführt und durch diesen addiert unter Beseitigung des Schwebungssignals.

Wie erläutert, kann selbst dann, wenn das unerwünschte Signal einer Frequenz, die den ungeradzahligen Harmonischen des Hilfsträgersignals entspricht, in dem dem Decodierer zugeführien Signal enthalten ist. das Schwebungssigna! aufgrund dieses unerwünschten Signals ohne Zuhilfenahme irgendeines Filters beseitigt werden, wodurch die Frequenzeigenschaften ties Ausgangssignals von dem Demodulator verbessert werden.

F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiei der Stereodemodulatorsehaltung gemäß der Erfindung. Wie sich M) aus der vorstehenden Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels ergibt, werden das 38-kHz-Hilfsträgersignal, das dem ersten Decodierer 2 zugeführt wird und das (Um-)Schaltsignal, das dem zweiten Decodierer 12 zugeführt ist, mit dem vom Verstärker 1 dem ersten und zweiten Decodierer 2 und 12 zugeführten Signalgemisch multipliziert. Deshalb ist es wie. bei dem ersten Ausführungsbeispiel notwendig, daß das Tastverhältnis der Rechteckwelle, das 50% beträgt, um eine vollständige Abtrennung der Signale für linken und rechten Kanal zu erreichen und um jegliches Neben- bzw. Übersprechen zu vermeiden. Bei der Schaltung gemäß Fi g. 1 wird die Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 7 zunächst im ersten Frequenzteiler 8 durch 2 geteilt und anschließend in dem zweiten Frequenzteiler 10 durch 3 geteilt, um so die Hilfsträgersignal-

komponenten F^ (r) und fj (') zu erze>>gen. Der zweite Frequenzteiler mit dem Frequenzteilungsverhältnis von 3, der zur Erzeugung der Rechteckweile mit Tastverhältnis 50% ausgebildet sein muß, wird jedoch kompliziert und aufwendig. Bei einer Stereodemodulatorschaltung gemäß F i g. 3 besitzt deshalb ein erster Frequenzteiler 8, der mit dem Ausgangsanschluß eines spannungsgesteuerten Oszillators 7 verbunden ist, ein Frequenzteilungs verhältnis voa 3, so daß die Ausgangssignalfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators zunächst in eine 76- kHz-Frequenz umgesetzt wird, die ihrerseits einem zweiten Frequenzteiler 10 zugeführt wird. Der zweite Frequenzteiler 10 teilt die Frequenz der Ausgangssignalfrequenz des ersten Frequenzteilers 8 durch 2 in die 38-kHz-Frequenz, die ihrerseits dem ersten Decodierer 2 sowie einem dritten Frequenzteiler 9 zugeführt wird. Der zweite Frequenzteiler 10 mit dem Frequenzteilungsverhältnis 2 kann leicht so ausgebildet werden, daß er ein

ίο Ausgangssignal mit einem Tastverhältnis von 50% erzeugt, und zwar unabhängig von dem Tastverhältnis des Eingangssignals. Mit dem Ausgangsanschluß des spannungsgesteuerten Oszillators 7 ist ein vierter Frequenzteiler 16 verbunden. Der vierte Frequenzteiler 16 besitzt ein Frequenzteilungsverhältnis von 2 und ist so ausgebildet, daß er die Ausgangssignalfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 7 durch 2 teilt und sein Ausgangssignal dem zweiten Decodierer 12 zuführt. Da der vierte Frequenzteiler 16 ebenfalls ein Frequenzteilungsver- hältnis von 2 besitzt, ist es ebenfalls leicht möglich, ein Ausgangssignal mit einem Tastverhältnis von 50%, unabhängig von dem Tastverhältnis des Ausgangssignals vom spannungsgesteuerten Oszillator? zu erzeugen, so daß die Trennung der Ausgangssignale für linken und rechten Kanal des zweiten Decodierers 12 verbessert werden kann. Wie erläutert, kann mittels der Erfindung ohne Zuhilfenahme von irgendwelchen Filtern das unerwünschte Interferenzsignal, das von einer zweiten Sendestation in einem benachbarten Frequenzkanal erzeugt wird, beseitigt werden, ohne daß die Frequenzeigenschaüen des demoduiierien Äusgangssignais beeinträchtigt werden. Dies ist vorteilhaft bei der Bildung einer Stereodemodulatorschaltung gemäß der Erfindung mittels einer integrierten Halbleiterschaltung. Bei einer solchen integrierten Halbleiterschaltung, bei der mehrere Schaltungen in einem einzigen Chip inte griert werden und miteinander verbunden werden, kann ein Tiefpaßfilter zum Beseitigen eines unerwünschten Signals nicht in eine integrierte Schaltung eingefügt werden, sondern ist mit der integrierten Schaltung als externes Zubehör verbunden, weshalb die Anzahl der Anschlüsse für die integrierte Schaltung erhöht wird, so daß die Kosten für die integrierte Schaltung unerwünscht erhöht sind. Im Gegensatz dazu ist die Stercodemodulatorschaltung gemäß der Erfindung nicht mit dem Tiefpaßfilter ver bunden, so daß dessen gesamte Schaltungsanordnung in einem einzigen Chip angeordnet werden kann und die Anzahl der externen Bauteile verringert werden kann, wodurch die Schaltungsanordnung eines FM-Stereoempfängers vereinfacht wird.

Weil die Hilfsträgcrwellc Rechtecksignalverlauf besitzt, ist die dritte Harmonische bei der vorstehenden Beschreibung ausdrücklich erwähnt und ist der spannungsgesteuerte Oszillator so erläutert, daß er eine Schwin· gungsfrequenz von 228 kHz besitzt, so daß das Tastverhältnis von 50% des Hilfsträgers sichergestellt werden kann. Selbstverständlich ist jedoch die Schwingungsfrequenz nicht auf diesen Wert beschränkt, sondern kann eine Frequenz besitzen, die das 3 /V-fache (N ist ganzzahlig) der Hilfsträgerfrequenz besitzen, wobei von diesem Schwingungssignal ebenfalls der 38-kHz-Hilfslräger und das Dreifache des Hilfsträgers, d. h., 114 kHz unter Verwendung des ersten Frequenzteilers 8 abgeleitet werden können.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf die Beseitigung eines unerwünschten Spektrums nahe einer höheren Harmonischen als der dritten Harmonischen anwendbar, auch wenn die vorstehend erläuterten Ausfuhrungsbeispiele bezüglich eines unerwünschten Spektrums erläutert worden sind, das nahe der dritten Harmonischen ist. Die Erfindung gibt also eine Stereodemodulatorschaltung an, bei der ein Phasenregelkreis vorgesehen ist, in dem ein Verglcichssignal durch Frequenzteilen eines Schwingungssignals eines Oszillators erzeugt wird und in dem die Phase des Vcrgleichssignals mit der Phase des Pilotsignals verglichen wird zum Phasenverriegeln der Phase des Schwingungssignals und der Phase des Pilotsignals. Das Ausgangssignal des Oszillators wird zur Erzeugung eines ersten Umschaltsignals frequenzgeteilt. Das erste Umschaltsignal und ein Signalgemisch werden einem ersten Decodierer zugeführt, in dem Signale für linken und rechten Kanal getrennt werden. Das Aus-

<<i gangssignal des Oszillators wird auch zur Erzeugung eines zweiten Umschaltsignals frequenzgeteilt und mit einer Frequenz, die das mindestens Dreifache der Hilfsträgerfrequenz ist. Das Signalgemisch und das zweite

Umschaltsignal werden einem zweiten Decodierer zugeführt, in dem die Signale für linken und rechten Kanal

abgetrennt werden.

Ausgangssignalc von erstem und /weitem Decodierer werden vorzeichenrichtig so addiert, daß ein Schwe-

bungssignal, das sich aus der (z. B.) dritten Harmonischen des Hilfsträgersignals und einem in dem Signalgemisch enthaltenen unerwünschten Signal ergibt, beseitigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Ml

Claims

Patentansprüche:

1. Siereodemodulatorschaltung, mit

emem Oszillator, der mit dem in einem Signalgemisch enthaltenen Pilotsignal phasenverriegelt ist,
einem Frequenzteiler, der aio dem Ausgangssignal des Oszillators ein Schallsignal gleicher Frequenz wie die Hilfsträgerfrequenz erzeugt und

einem Decodierer, der aus dem Schaltsignal und dem Signalgemisch ein Signal für den linken Kanal und ein Signal für den rechten Kanal gewinnt,

dadurch gekennzeichnet,
in daß die Schwingungsfrequenz des Oszillators (7) das /V-fache der 11 ilfsträgerfrequenz beträgt, wobei Λ/ ganz-/u hl ig und mindestens drei ist,

daß ein zweiter Frequenzteiler (8, 16) aus dem Ausgangssignal des Oszillators (7) ein zweites Schaltsignal erzeugt, dessen Frequenz das M-fache der llilfslrägerfrequenz beträgt, wobei M ganzzahlig und mindestens drei ist,

daß ein zweiter Decodierer (12) aus dem zweiten Schaltsignal und dem Signalgemisch ein Signal für den linken Kanal und ein Signal für den rechten Kanal erzeugt, und

daß ein Addierer (13) jeweils für den linken und den rechten Kanal die Ausgangssignale des ersten Decodierers (2) und des zweiten Decodierers (12) addiert.

2. Stereodemodulutorschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude min- :i> desto;·:- eines der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Decodierers (2, 12) veränderbar ist.

3. Si\.'reodemodu!atorscha!tung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwängungsfrequenz des Oszillators (7) so gewählt ist. daß sie das sechsfache der Hilfsträgerfrequenz beträgt, und daß die Frequenz des zweiten Schaltsignals so gewählt ist, daß sie das dreifache der Hilfsträgerfrequenz beträgt.