DE3032701C2

DE3032701C2 - Rundfunkempfänger mit einem Frequenzregelkreis

Info

Publication number: DE3032701C2
Application number: DE3032701A
Authority: DE
Inventors: Wolfdietrich Georg Eindhoven Kasperkovitz
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1980-08-30
Publication date: 1986-01-16
Also published as: GB2059702A; FR2464600A1; DE3050831C2; IT1129142B; JPS62247628A; HK99584A; ATA442480A; SG22184G; GB2124842A; GB2124842B; DE3032701A1; ES8105908A1; US4547902A; SE8006066L; AU544293B2; NL7906602A; HK99684A; AU6196380A; DE3050830C2; JPS62247629A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rundfunkempfänger nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein derartiger Rundfunkempfänger ist aus »Radio Mentor« Nr. 6.1966. Seiten 512 bis 518 bekannt.

Der bekannte Rundfunkempfänger hat durch Anwendung einer niedrigen Zwischenfrequenz einerseits die Möglichkeit einer Integration, zeigt aber andererseits ein unerwünschtes Abstimmverhalten. Letzteres ist auch eine Folge der Detektionskennlinie des Frequenz-Spannungs-Wandlers. Durch Anwendung einer derartigen niedrigen Zwischenfrequenz sind je Sender mehrere stabile Abstimmungen möglich. Die in dem genannten Artikel beschriebene Maßnahme, mit Hilfe eines bistabilen Multivibrators beim Durchstimmen aus der gewünschten Abstimmung einen Frequenzsprung zu verwirklichen, wodurch die unerwünschten Absrmmungen überschlagen werden, stößt auf mehrere Nachteile.

ίο So muß beispielsweise vermieden werden, daß ein Frequenzsprung aus einer unerwünschten Abstimmung angefangen wird; der Frequenzsprung soll in der Durchstimmrichtung gemacht v/erden; die Schaltvorgänge des bistabilen Multivibrators dürfen nicht hörbar sein und es soll zwischen der Stell- und RücksteUspannung des bistabilen Multivibrators keinen spürbaren Unterschied geben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rundfunkempfänger der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß

er in integrierter Schaltungstechnik realisierbar ist und trotz niedriger Zwischenfrequenz ein eindeutiges Abstimmverhalten aufweist sowie eine automatische Zwischensenderrauschunterdrückung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst

Es sei an dieser Siztte erwähnt, daß Stummschaltungen zur Unterdrückung der Tonwiedergabe während eines Abstimmvorgangs an sich bekannt sind. So ist aus der DE-OS 27 54 906 ein Empfänger bekannt mit einer Stummschaltung, die in Abhängigkeit von der Empfangsfeldstärke aktiviert wird. Weiterhin ist aus der US-PS 31 00871 ein Einseitenband-Empfänger bekannt, der ebenfalls eine in der Abstimmphase aktivierte Stummschaltung enthält. Die Stummschaltung wird von einem Phasendetektor gesteuert, dessen einer Eingang über ein 90°-Phasendrehgiied mit dem Ausgang eines Zwischenverstärkers verbunden ist und dessen anderer Eingang mit dem Oszillator einer PLL-Schaltung verbunden ist, die durch das Ausgangssignaf des Zwischenfrequenzverstärkers synchronisiert wird Da im synchronisierten Zustand der PLL-Schaltung zwischen der Trägerfrequenz des ZF-Verstärkers und dem Oszillatorsignal eine Phasenverschiebung von 90° besteht, sind die beiden Eingangssignale des Phasendetektors im synchronisierten Zustand in Phase, wobei das Ausgangssignal des Phasendetektors ein Maximum hat, durch das die Stummschaltung unwirksam wird. Wenn hingegen der Träger im Zwir-ehenfrequenzsignal fehlt oder sehr schwach ist oder wenn die PLL-Schaltung noch nicht synchronisiert ist, ist das Ausgangssignal des Phasendetektors klein und die Stummschaltung wirksam. Die bei einem Rundfunkempfänger der eingangs genannten Art bei der Frequenzumsetzung auf eine niedrige Zwischenfrequenz sich ergebende stabile unerwünschte Nebenabstimmung kann auf diese Weise jedoch nicht unterdrückt werden.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen bleibt eine Abstimmung auf die stabile unerwünschte Nebenabstimmfrequenz zwar ebenfalls möglich, jedoch

bo werden die Störeffekte, die damit einhergehen, unterdrückt. Mit Hilfe des frequenzabhängigen 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerks, des ersten Phasendetektors und des damit gekoppelten ersten Begrenzers werden die Begrenzungen des einwandfreien Abstimrnbereichs

h5 angegeben. Beim Überschreiten dieser Begrenzungen aus dem einwandfreien Abstimmbereich wird die Stummschaltung erregt. Weil das Tonsignal zwischen den einwandfreien Abstimmbereichen der Sender fehlt,

merkt der Benutzer nichts vom Einfangen und vom Einrasten auf die unerwünschten Nebenabstimmfrequenzen und er kann daher bis in das erwünschte Abstimmgebiet durchstimmen. Außerdem findet eine Unterdrückung des Zwischensenderrauschens statt.

Bei der im Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung der Erfindung hat der erste Phasendreher eine Doppelfunktion. Er wirkt einerseits als frequenzabhängiger Phasendreh<_r in dem Frequenz-Spannungswandler und bildet andererseits zusammen mit dem zweiten 90°-Phasendreher das frequenzabhängige 180°-AlIpaß-Phasendrehungnetzwerk.

Bei der Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 3 erfolgt die Steuerung der Stummschaltung unabhängig von der Amplitude des empfangenen Antennensignals.

Bei der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird bei frequenzmodulierten Signalen einerseits vermieden, daß die Stummschaltung in einem tonfrequenten Rhythmus geschaltet wird und andererseits, daß die Stummschaltung zu träge ausgestaltet wird, wodurch Sender beim Abstimmen überschlagen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen FM-Empfänger nach der Erfindung,

F i g. la einen AM-Empfänger nach der Erfindung,

F i g. 2 bis 5 den idealisierten Verlauf der Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungswandlers, des ersten Verstärkerbegrenzers, des ersten Phasendetektors bzw. des mit dem ersten Phasendetektor gekoppelten ersten Begrenzers des erfindungsgemäßen Empfängers a's Funktion einer genormten nicht modulierten Abstimmfrequenz bei einem bestimmten Pegel des Antennensignals,

Fig.6 das Abstimmverhalten des Empfängers nach der Erfindung.

F i g. 1 zeigt einen FM-Empfänger 1 nach der Erfindung, der einerseits an eine Antennenanordnung 100 und andererseits an einen Lautsprecher 32 angeschlossen ist Der FM-Empfänger 1 ist mit einer frequenzgetasteten Schleife 6 bis 18 mit einem Signaleingang 3 versehen, der über einen Eingangsverstärker 2 mit der Antennenanordnung 100 gekoppelt ist, sowie mit einer Regelschaltung 19 bis 27, die einerseits auf die nachstehend zu beschreibende Art und Weise mit der frequenzgetasteten Schleife 6 bis 18 gekoppelt ist und andererseits mit einem Regeleingang 28 einer Stummschaltung 29. Die Stummschahung 29 ist mit ersten und zweiten Eingängen 33 und 34 versehen. Der erste Eingang 33 ist mit einem Signaiausgang 5 der frequenzgetasteten Schleife 6 bis 18 gekoppelt. Der zweite Eingang 34 ist mit einer Rauschquelle 30 verbunden. Ein Ausgang der Siummschaltung 29 ist über einen Tonsignalverarbeitungsteil 31 mit dem Lautsprecher 32 gekoppelt. Im Ruhezustand ist der erste Eingang 33 mit dem Ausgang der Stummschahung 29 verbunden, bei Erregung ist der zweite Eingang 34 mit dem Ausgang verbunden. Die frequenzgetastete Schleife 6 bis 18 enthält hintereinander eine mit dem Signaleingang 3 verbundene Mischstufe 6, ein Tiefpaßfilter 7, einen Frequenz-Spannungswandler 18, einen ersten Verstärkerbegrenzer 15, eine Addierschaltung 16 und einen mit der Mischstufe 6 gekoppelten spannungsgesteuerten Oszillator 17. Die Verbindung zwischen dem ersten Verstärkerbegrenzer 15 und der Addierschaltung 16 ist mit dem Signalausgang 5 der frequenzgetasteten Schleife 6 bis 18 verbunden. Die Addierschaltung 16 ist zugleich mit einem Abstimmspannungseingang 4 versehen und addiert die ihr zugeführte Abstimmspannung zu der Ausgangsspannung des ersten Vsrstärkerbegrenzers 15. Der Frequenz-Spannungswandler 18 enthält einen zweiten, mit dem Tiefpaßfilter 7 gekoppelten Verstärkerbegrenzers 8, dessen Ausgang einerseits mit einem ersten Eingang 12 eines zweiten Phasendetektors 39 und andererseits über eine Kaskadenschaltung aus einem zweiten Begrenzer 9 und einem ersten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher 10 mit einem zweiten Eingang 13 des zweiten Phasendetektors 39 gekoppelt ist. Dieser zweite Phasendetektor 39 enthält eine Kaskadenschaltung aus einer mit den Eingängen 12 und 13 verbundenen Mischstufe 11 und einem mit dem ersten Verstärkerbegrenzer 15 verbundenen Tiefpaßfilter 14.

Die Regelschaltung 19 bis 27 enthält ein frequenzabhängiges 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk (bzw. Laufzeitfilter) 19, das über einen dritten Begrenzer 21 mit einem zweiten Eingang 24 eines ersten Phasendetektors 27 gekoppelt ist Ein erster Eingang 23 des Phasendetektors 27 ist mit einem Ausging des zweiten Begrenzers 9 des Frequenz-Spannungswc-ndlers 18 gekoppelt. Ein Ausgang des ersten Phasendetektors 27 ist über einen ersten Begrenzer 26 mit dem Rege'.eingang 28 der Stummschahung 29 verbunden.

Da-. frequenzabhängige 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk 19 enthält einen zweiten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher 20, der zwischen dem ersten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher 10 des Frequenz-Spannungswandlers 18 und dem dritten Begrenzer 21 liegt Die beiden kaskadengeschalteten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher 10 und 20 funktionieren zusammen als frequenzabhängiges 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk. Der erste Phasendetektor 27 enthält eine Kaskadenschaltung aus einer mit den beiden Eingängen 23 und 24 verbundenen Mischstufe 22 und einem mit dem ersten Begrenzer 26 verbundenen Tiefpaßfilter 25.

Der Eingangsverstärker 2 verstärkt das An^snnensignal mit der Trägerfrequenz f_z und bietet dieses der Mischstufe 6 an. In der Mischstufe 6 wird dieses Antennensignal mit dem Signal des spannungsgesteuerten Oszillators 17 mit der Frequenz f_yco multipliziert, wonach mit Hilfe des Tiefpaßfilters 7 das gewünschte Mischprodukt mit der Frequenz f_z—fy_m selck'iert wird. Unerwünschte Mischprodukte beispielsweise infolge von Nachbarsendern werden durch das Tiefpaßfilter 7 unterdrückt In einer praktischen Ausbildung betrug die 3-dB-Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 7 100 kHz.
Der zweite Verstärkerbegrenzer 8 verstärkt schwaehe Eingangssignale (beispielsweise Rauschsignale oder an der Seitenflanke des Tiefpaßfilters 7 nicht völlig 'unterdrückte Signale) lir.ear und funktioniert für starke Ein^aagssignale. die ungedämpft durch das Tiefpaßfilter hindurchgehen, als Begrenzer. Das Ausgangssignal des zweiten Verstärkerbegrenzers 8 wird einerssits dem ersten Eingang 12 der Mischstufe 11 zugeführt und andererseits dem zweiten Begrenzer 9, wo dieses Ausgangssignal in der Arnolitude begrenzt wird. In dem nachfolgenden ersten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher 10 findet eine frequenzabhängige Phasendrehung statt, wobei Signale mit der Frequenz 4 eine frequeüzabhängige Phasendrehung von 90° erfahren. Für die Frequenz /i., d. h. die charakteristische Frequenz des frequenzabhängigen 90^c-Phas°ndrehers 10, wurde in einer praktisehen Ausführung 60 kHz gewählt.

In der Mischstufe 11 werden die Ausgangssignale des frequenzabhängigen 90°-Phasendrehers 10 mit den Ausgangssignalen des zweiten Verstärkerbegrenzers 8

multipliziert. Die Mischprodukte, die dadurch erhalten werden, weisen eine Amplitude auf, die von dem Phasenunterschied zwischen den den beiden Eingängen 12 und 13 der Mischstufe 11 zugefiihrten Signalen abhängt und deren Amplitude proportional ist. Das Rauschverhalten des Frequenz-Spannungswandlers 18 ist dadurch günstiger als bei herkömmlichen FM-Quadraturdemodulatoren, bei denen die beiden zu multiplizierenden Signale begrenzt werden. Derartige herkömmliche FM-Quadraturdemodulatoren funktionieren auch für kleine Rauschsignale quadratisch und verstärken dadurch die im Durchlaßband des Tiefpaßfilters 7 liegenden Rauschanieile in störendem Maße.

Aus den an dem Ausgang der Mischstufe 11 erhaltenen Mischprodukten wird mit dem Tiefpaßfilter 14 das tonfrequente Mischprodukt selektiert. Die Tiefpaßkennlinie dieses Tiefpaßfilters 14 bestimmt die Neigung quenz f,— f_VCo von 0,5 4 und 1,5 4 erreicht. Die Signale oberhalb dieses maximalen Signalpegels werden begrenzt.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Begrenzers 15 sei auf Fig. 3 verwiesen. In dieser Fig.3 ist durch Kurven 110 bis 116 der idealisierte Verlauf der Ausgangsspannung Vvco des Verstärkerbegrenzers 15 als Funktion der als genormte Abstimmfrequenz benutzten Differenzfrequenz /,— i_rco. bei einem bestimmten Pegel

ίο eines nicht modulierten Antennensignals mit der Sendefrequenz /,, angegeben.

Der Verstärkerbegrenzer 15 ist in Begrenzung in den durch die Kurven 111 bis 113 angegebenen Bereichen der genormten Abstimmfrequenz fz—fveo- In diesen Bereichen, nachstehend als Haltebereiche bezeichnet, ist die Schleife zwar getastet, bleibt aber vvco und damit die Oszillatorfrequenz f_vcn konstant. In den durch die

und den Scheitelpunkt der Schicifcrivcrstarkungskerinü- Kurven 110 und !!4 bis !!6 bezeichneten Bereichen

nie und damit den Frequenzbereich, in dem eine Rück kopplung in der Schleife stattfinden kann. Die Bandbreite dieses Tiefpaßfilters 14, auch als Schleifenfilter bezeiclinet, betrug in einer praktischen Ausführungsform 15 kHz.

Um die Wirkungsweise des Frequenz-Spannungswandlers 18 näher zu erläutern, wird auf F i g. 2 verwiesen, in der durch die Kurve 100 der idealisierte Verlauf der Ausgangsspannung VOfAi dieses Frequenz-Spannungswandlers 18 als Funktion der als genormte Abstimmfrequenz benutzten Differenzfrequenz fi—fm, bei einem bestimmten Pegel eines nicht modulierten Antenensignals mit der Sendefrequenz f, dargestellt ist.

Die Kurve 100 liegt infolge der in der Mischstufe 6 durchgeführten Umwandlung auf ein niedriges Zwischenfrequenzband symmetrisch zum Punkt 4=Λ_Γ<> Weiterhin wird bei Frequenzen 4 und — 4 der genormten Abstimmfrequenz f,—Λ«, eine Phasenverschiebung zwischen den Signalen an den beiden Eingängen 12 und 13 des zweiten Phasendetektors 39 um 90° erhalten. Vdem ist dabei gleich Null. Wenn vorausgesetzt wird, daß die Frequenz, bei der ein Signal mit dem Pegel des genannten Antennensignals in den Tiefpaßfilter 7 fast völlig unterdrückt ist, f_f ist, wird bei einer genormten Abstimmfrequenz f_z— f_kca. die größer ist als /Rotier kleiner als —f_f, V[)em auch in diesen Frequenzbereichen gleich Null.

Bei genormten Abstimmfrequenzen I₁-f_tm. bei denen eine teilweise Unterdrückung des Antennensignals auf der Flanke des Tiefpaßfilters 7 auftritt, kann das auf diese Weise gedämpfte Antennensignal kleiner sein als das von der Mischstufe 6 erzeugte, in dem Durchlaßband des Tiefpaßfilters 7 vorhandene Rauschsignal. Die Spannung Vdew ist bei derartigen kleinen Signalamplituden durch die lineare Verstärkung in dem Verstärkerbegrenzer 8 unabhängig von der Frequenz, bei der diese auftreten. Der mittlere Rauschpegel nach Demodulation in dem Frequenz-Spannungswandler 18 fällt dadurch mit dem mittleren Pegel der einwandfreien Abstimmung bei 4 zusammen. Damit wird erreicht, daß schwache, ab und zu durch Rauschen überstimmte Antennensigriale nicht zu impulsförmigen Störungen führen, weil Spannungssprünge zwischen dem Rauschpegel und dem Signalpegei nicht auftreten.

Das Ausgangssignal Vdem des Frequenz-Spannungswandlers 18 wird dem ersten Verstärkerbegrenzer 15 zugeführt, in dem eine lineare Verstärkung des Ausgangssignals VoEM auf einen bestimmten maximalen Signalpegel erfolgt. Dieser maximale Signalpegel wird in der Zeichnung, u. a_ bei einer genormten Äbstimmfreerfolgt eine lineare Verstärkung von Vdem- Eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife 6 bis 18 erfolgt jedoch in den durch die Kurven 115 und 116 bezeichneten Bereichen. Die Oszillatorfrequenz wird in diesen Frequenzbereichen sprungweise variieren.

Eine negative Rückkopplung findet in den durch die Kurven 114 und 110 bezeichneten Bereichen statt. In diesen Bereichen findet eine stabile Abstimmung statt, d. h. eine Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife. Auf der Kurve 114 findet eine unerwünschte Nebenabstimmung statt, die nach der Erfindung auf die nachstehend beschriebene Art und Weise unterdrückt wird. Die Kurve 110 zeigt den Bereich einwandfreier Abstimmung bzw. den Folgebereich des spannungsgesteuerten Oszillators 17 an.

Eine Regelspannung für die Stummschaltung wird mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Regelschaltung 19 bis 27 mit den frequenzabhängigen 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk 19, dem dritten Begrenzer 21, dem Phasendetektor 27 und dem ersten Begrenzer 26 erhalten.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Regelschaltung 19—27 sei auf die F i g. 4 und 5 verwiesen, in denen die Ausgangsspannung Vcor des Phasendetektors 27 bzw. die Regelspannung ν_Μυτε&η dem Ausgang des Begrenzers 26 als Funktion der als genormte Ab-Stimmfrequenz benutzten Differenzfrequenz 4—/Wo bei einem bestimmten Pegel eines nicht modulierten Antennensignals mit der Sendefrequenz I₂ idealisiert dargestellt ist.

Der in F i g. 4 durch die Kurve 120 bezeichnete Verlauf von V_COÄ wird dadurch erhalten, daß die den >:ingängen 23 und 24 der Mischstufe 22 zugeführten Signale beide begrenzt sind und untereinander einen in dem frequenzabhängigen 180' -Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk 19 realisierten Phasenunterschied aufweisen. Die charakteristische Frequenz des zweiten frequenzabhängigen 90° -Phasendrehers 20 ist der des ersten frequenzabhängigen 90°-Phasendrehers 10 (4=60 kHz) entsprechend gewählt worden, wodurch bei einer genormten Abstimmfrequenz 4—/v_ro von 0; 0,5 4; 4; 13 4;

60—03 4; —4 und —13 4 eine Phasendrehung von 0,90°; 180°; 270°; —90°; —180° bzw. —270° erhalten wird Die Bandbreite des Tiefpaßfilters 25 soll einerseits nicht zu groß gewählt werden, um zu vermeiden, daß die Stummschaltung bei Abstimmung in der Nähe von 03 4.

und 13 4 ständig in einem tonfrequenten Rhythmus ein- und ausgeschaltet wird und soll andererseits nicht zu klein gewählt werden, um zu vermeiden, daß beim Abstimmen die Stummschaltung zu langsam ausgeschaltet

wird, so daß Sender überschlagen werden. Ein praktischer Wert für diese Grenzfrequenz beträgt 1 Hz.

Der in F i g. 5 durch die Kurve 130 dargestellte idealisierte Verlauf von Va.«//* wird durch eine unendliche Verstärkung von Vcor in dem ersten Begrenzer 26 erhalten. Die Ausgangsspannung Vmvte des Begrenzers 26, mit anderen Worten die Regelspannung für die Studioschaltung 29 variiert sprungartig zwischen zwei diskreten Werten. Umschaltungen finden bei Werten — 1,5 4; —0,5 4; 0,5 4 und 1,5 4 der genormten Abstimmfrequenz (,— /,co statt.

Dadurch, daß die Abstimmschaltung 29 bei einem positiven Wert von V\iim. erregt wird und bei einem negativen Wert von VMim: in den Ruhestand geschaltet wird, ist bei einer genormten Abstimmfrequenz f,— /,.-,. kleiner als —1,5 4 oder Größer als 1,5 4. oder zwischen —0,5 4 und 0,5 4 der Signalausgang 5 der frequenzgetasteten Schleife von dem Sig^r.alverarbeitungsteil 31 entkoppelt und die Rauschquelle 30 mit diesem Signalverarbeitungsteil 31 gekoppelt. Mit dem Lautsprecher 32 hat der Benutzer dadurch außerhalb der Abstimmung eine akustische Anzeige dafür, daß der FM-Empfänger im Betrieb ist, während eine etwaige Nebenabstimmung auf den in Fig. 3 durch die Kurve 114 bezeichneten Bereich unterdrückt wird. Aus Rauschquelie kann das in einem Verstärker verstärkte thermische Rauschen eines Widerstandes benutzt werden.

Bei einer genormten Abstimmfrequenz f,— 4«. zwischen — 1,5 4 und —0,5 4 oder zwischen 0,5 4 und 1,5 4 ist der Signalausgang 5 der frequenzgetasteten Schleife mit dem Signalverarbeitungsteil 31 verbunden und findet Wiedergabe tonfrequenter Signale mit dem Lautsprecher 32 statt. Wie obenstehend erwähnt, ist in dem Frequenzbereich zwischen —0,5 4 und —1,5 4 die Schleife positiv rückgekoppelt, so daß dieser Bereich sprungweise passiert wird und nur in dem einwandfreien Absiirnrnbereich zwischen 0,5 4 und 1,5 4 είπε stabile Abstimmung möglich ist bei einer im Ruhezustand befindlichen Stummschaltung 29.

F i g. 6 zeigt das Abstimmverhalten des FM-Empfängers nach der Erfindung. Zur Vereinfachung ist die Frequenz fvco des spannungsgesteuerten Oszillators 17 als Funktion eines nicht modulierten Antennensignals mit einer kontinuierlich variierenden Senderfrequenz 4 und einer konstanten Amplitude dargestellt.

Durch die Linier, p, q, r und s sind die Punkte angegeben, bei denen die genormte Abstimmfrequenz 4—/.«. die Werte —1,5 4, —0,5 4.03 4 bzw. 1,5 4 annimmt. Die Stummschaltung 29 befindet sich im Ruhezustand bei der genormten Abstimmfrequenz 4—f_vco zwischen den Linien ρ und q und zwischen den Linien r und s, außerhalb derselben ist die Stummschaltung 29 erregt.

In dem Bereich, wo 4—4«, kleiner ist als —1,5 4 wird bei zunehmender 4 zunächst die Strecke G durchlaufen. Die frequenzgetastete Schleife ist hier entriegelt und der spannungsgesteuerte Oszillator 17 ist freilaufend. Danach wird, wenn F₁-4_CT= — 1,5 4 ist, die Strecke E erreicht, wo eine Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife stattfindet und die Frequenz 4«, des spannungsgesteuerten Oszillators 17 mit der Senderfrequenz 4 mitgezogen wird. Die Strecke E zeigt den Bereich der stabilen Nebenabstimmung, der in Fig.3 durch die Kurve 114 dargestellt ist

Bei einer weiteren Zunahme von 4 wird die Strecke / durchlaufen. In diesem Bereich ist der Begrenzer 15 in Begrenzung und die Frequenz F_tco bleibt trotz einer zunehmenden 4 auf einem konstanten Wert stehen. Die Strecke / entspricht dem durch die Kurve 112 in Fi g. 3 bezeichneten Haltebercich. Weil beim Durchlaufen der Strecke C, fund /die Stummschaltung erregt ist, findet eine Abstimmung durch diesen Frequenzbereich stumm statt, oder nur unter Wiedergabe des als akustische Anzeige für den Abstimmvorgang dienenden Rauschens der Rauschquelie 30.

Der Strecke / folgt bei einer zunehmenden 4 die Strecke A, wo eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife stattfindet. Die Frequenz Λα.

ίο nimmt dadurch plötzlich ab, bis die frequenzgetastete Schleife verriegelt wird. Bei dieser plötzlichen Abnahme von 4a> wird die Teilstrecke zwischen den Linien ρ und q durchlaufen. Dadurch, daß die Stummschaltung 29 mit einer gewissen Trägheit infolge der kleinen Bandbreite des Tiefpaßfilters 25 ausgeschaltet wird, bleibt die Stummschaltung auch während dieses Frequenzsprunges durch die genannte Teilstrecke zwischen ρ und q nach wie vor erregt, so daß der Frequenzsprung nicht hörbar wird.

Die Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife findet in dem einwandfreien Abstimmbereich bzw. Folgebereich Fstatt. Dieser Bereich ist in Fig.3 durch die Kurve 110 bezeichnet. Die Oszillatorfrequenz F_m, folgt hier der Senderfrequenz f, über einen ziemlich großen Bereich. Auf diese Weise wird die Demodulationsfunktion mit einer automatischen Frequenzregelfunktion kombiniert.

Der Rand des Folgebereichs wird durch die Linie 5 gebildet, wo der Begrenzer 15 in Begrenzung gelangt und die Oszillatorfrequenz F_n0 bei zunehmender Senderfrequenz F, konstant bleibt. Die Stummschaltung 29 wird hier erregt. Die Strecke K wird dabei durchlaufen. Diese Strecke K entspricht dem Bereich, der in Fig. 3 durch die Kurve 113 bezeichnet ist.

Bei weiter zunehmender Senderfrequenz 4 gelangt der Begrenzer 15 aus der Begrenzung, und es findet eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife statt (siehe Kurve 116 aus Fig. 3). Die Oszillatorfrequenz F₁ cn nimmt dadurch plötzlich ab, bis die Schleife völlig entriegelt ist und der Oszillator völlig freiläuft. Die Strecke D wird dabei durchlaufen.

Bei einer noch weiter zunehmenden Senderfrequenz 4 bleibt die frequenzgetastete Schleife entriegelt und wird die Strecke H durchlaufen. Bei Abstimmung über die Strecken K. D und H ist die Stummschaltung erregt und ist nur das als akustische Abstimmanzeige benutzte Rauschen der Rauschquelle 30 hörbar. In einer praktischen Ausbildung stellt es sich heraus, daß der Folgebereich Fetwa 350 kHz betrug.

Ausgehend von dem nun erreichten Frequenzbereich wird bei einer abnehmenden Senderfrequenz 4 nach der Strecke H die Strecke M durchlaufen, wo die Entriegelung der frequenz-getasteten Schleife bestehen bleibt. Bei weiter abnehmender Senderfrequenz 4 nimmt die genormte Abstimmfrequenz 4— F_vco ab, bis der Wert F_g erreicht wird und in der Schleife eine positive Rückkopplung auftritt (Kurve 116 in Fig.3). In diesem Augenblick nimmt die Oszillatorfrequenz F_0x plötzlich zu, bis die frequenzgetastete Schleife in Verriegelung gelangt Dieser Frequenzsprung, dargestellt durch die Kurve B, ist wegen der erregten Stummschaltung 29 in diesem Frequenzbereich nicht hörbar.

Die Verriegelung der frequenzgetasteten Schleife findet in dem einwandfreien Abstimm- oder Folgebereich F statt, wo eine Demodulation und eine automatische Frequenzregelung stattfinden kann. Die Stummschaltung 29 befindet sich dabei im Ruhezustand. Der Rand des Folgebereichs F wird bei einer abnehmenden Sen-

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derfrequenz f_z bei der Linie r erreicht. Die genormte Abstimmfrequenz fz—f_vco beträgt hier 0,5 f_L. Der Begrenzer 15 gelangt in Begrenzung, und die Strecke L entsprechend dem in Fig.3 durch die Kurve 111 bezeichneten Bereich wird durchlaufen. Die Stummschaltung 29 ist nun erregt.

Bei einer weiteren Abnahme der Senderfrequenz F, tritt bei der Linie q eine positive Rückkopplung in der frequenzgetasteten Schleife auf, wodurch die Oszillatorfrequenz f_osc plötzlich zunimmt, bis die Schleife entriegelt ist und der spannungsgesteuerte Oszillator 27 völlig freiläuft. Dabei wird die Strecke Cdurchlaufen. Ebenso wie bei der Strecke A passiert dieser Frequenzsprung über die Strecke C den Bereich zwischen den Linien ρ und q. Durch die geringe Bandbreite des Tiefpaßfilters 25 wird die Stummschaltung 29 mit einer gewissen Verzögerung ausgeschaltet, so daß diese auch beim Passieren des letztgenannten Bereichs zwischen ρ und q nach wie vor erregt ist. Der Krequenzsprung wird dadurch unterdrückt. Bei einer noch weiteren Abnahme der genormten Abstimmfrequenz f,— f,co bleibt die frequenzgetastete Schleife entriegelt und der spannungsgesteuerte Oszillator 17 ist völlig freilaufend.

Es sei bemerkt, daß es nun auch möglich ist, den Verstärkerbegrenzer 15 und/oder die Regelschaltung 19 bis 27 derart zu bemessen, daß eine Begrenzung von Vvco bereits auftritt, bevor die Stummschaltung 29 erregt wird. Durch die hörbare Tonverzerrung, mit der diese Begrenzung einhergeht, hat der Benutzer eine Anzeige bei Abstimmung auf einen Rand des einwandfreien Ab-Stimmbereichs.

Fig. la zeigt einen AM-Empfänger Γ nach der Erfindung, in dem die Schaltungsanordnungen, die eine entsprechende Funktion wie die Schaltungsanordnungen des FM-Empfängers 1 aus F i g. 1 erfüllen, auf entsprechende Weise bezeichnet sind. Der AM-Empfänger 1' unterscheidet sich von dem FM-Ernpfanger 1 dadurch, daß die Demodulatorfunktion nicht in dem Frequenz-Spannungswandler 18 stattfindet, sondern in einem über einen AVR-Verstärker 8' mit dem Tiefpaßfilter 7 verbundenen Amplitudendetektor 51. Ein Ausgang des Amplitudendetektors 52 ist einerseits über ein AVR-FiI-ter 50 mit einem Regeleingang des AVR-Verstärkers 8' und andererseits mit dem Eingang 33 der Stummschaltung 29 verbunden. Die Zeitkonstante des AVR-Filters 50 beträgt etwa 0,1 see.

Der Frequenz-Spannungswandler 18 ist nur als Regelerzeugungsschaltung für eine automatische Frequerregelung wirksam, was dadurch verwirklicht worden ist, daß das tonfrequente Tiefpaßfilter 14 des FM-Empfängers 1 durch ein automatisches Frequenzregelfilter 14' mit einer Zeitkonstante von etwa 1 see ersetzt worden ist

Der idealisierte Verlauf der Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungswandlers 18, des ersten Verstärkerbegrenzers 15, des ersten Phasendetektors 27 des ersten Begrenzers 26 dieses AM-Empfängers Γ nach der Erfindung als Funktion der genormten nicht modulierten Abstimmfrequenz bei einem bestimmten Pegel des Antennensignals sowie das Abstimmverhalten für nicht modulierte Signale weicht selbstverständlich nicht von dem des FM-Empfängers 1 ab und ist in den F i g. 2 bis 6 dargestellt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rundfunkempfänger mit einer in einem bestimmten Frequenzbereich als Frequenzregelkreis wirksamen Schleife mit nacheinander einem spannungsgesteuerten Abstimmoszillator (17), einer mit einem Antenneneingang verbundenen Mischstufe (6), einem Filterelement (7) und einem mit dem spannungsgesteuerten Abstimmoszillator verbundenen Frequenz-Spannungs-Wandler (18), dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang des Filterelements (7) einerseits mit einem ersten Eingang (23) eines ersten Phasendetektors (27) und andererseits über ein frequenzabhängiges 180°-AIlpaß-Phasendrehungsnetzwerk (19) mit einem zweiten Eingang (24) des ersten Phasendetektors (27) gekoppelt ist und daß dieser über einen ersten Begrenzer (26) mit einem Rege'eingang (28) einer Stummschaltung (29) zum Sperrea eines Tonsignals außerhalb der Abstimmung gekoppelt ist.

2. Rundfunkempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Spannungswandler (18) einen zweiten Phasendetektor (39) mit ersten und zweiten Eingängen enthält, daß der erste Eingang (12) einerseits mit dem Filterelement (7) und andererseits über einen ersten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher (10) mit dem zweiten Eingang (13) verbunden ist und daß das frequenzabhängige 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerk einen zweiten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher (20) enthält, der mit dem ersten frequenzabhängigen 90°-Phasendreher (10) i.n Kaskade geschaltet und dessen Ausgang mit dem zweit ii Eingang (24) des ersten Phasendetektors (27) gekoppelt ist.

3. Rundfunkempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingang (23) des ersten Phasendetektors (27) über einen zweiten Begrenzer (9) mit dem Filterelement und daß der zweite Eingang (24) des ersten Phasendetektors (27) über einen dritten Begrenzer (21) mit einem Ausgang des frequenzabhängigen 180°-Allpaß-Phasendrehungsnetzwerks (19) gekoppelt ist.

4. Rundfunkempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Phasendetektor (27) eine Multiplizierstufe (22) und ein Tiefpaßfilter (15) mit einer Grenzfrequenz in der Größenordnung von 1 Hz aufweist.

5. Rundfunkempfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Empfang von frequenzmodulierten Signaler., dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz-Spannungs-Wandler (18) mit dem spannungsgesteuerten Abstimmosziilalor (17) über ein Tiefpaßfilter (14) gekoppelt ist, dessen Grenzfrequenz so gewählt ist, daß die Oszillatorfrequenz durch das Tonsignal bee! flußt wird.