DE3147493A1

DE3147493A1 - Filter- und demodulationsschaltung

Info

Publication number: DE3147493A1
Application number: DE19813147493
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl.-Ing. 1000 Berlin Hansen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1983-06-09
Also published as: DE3147493C2

Description

Filter- und Demodulationsschaltung
Stand der Technik Die Erfindung geht von einer Filter- und Demodulationsschaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Es ist eine Filter- und Demodulationsschaltung für FM-Empfänger vorgeschlagen worden, bei der von der Ausgangsspannung des Demodulators eine Nachsteuerspannung abgeleitet wird, die die Resonanzfrequenz eines dem Demodulator vorgeschalteten schmalbandigen ZF-Mitlauffilters derart verschiebt, daß der Momentanwert der Zwischenfrequenz stets innerhalb des Durchlaßbereiches dieses Filters liegt.
Eine derartige Filter- und Demodulationsschaltung hat sich bewährt. Bei einer zu hohen Phasensteilheit des Mitlauffilters kann jedoch die niederfrequente Nachsteuerspannung in dem Mitlauffilter eine Phasenmodulation des ZF-Signals verursachen, die dann zu einem niederfrequenten Schwingen führt. Am Ausgang des FM-Demodulators erscheint nämlich die zeitliche Ableitung des Steuersignals, deren Amplitude proportional zur Frequenz ansteigt. Über die Komponenten Filter, Demodulator, Rückkoppelnetzwerk ist - nur bei Vorhandensein der ZF - wie bei einem mitgekoppelten Verstärker ein zum Schwingen führendes System gegeben, sobald das Produkt aus Kopplung und Dämpfung größer als eins wird. Der kritische Frequenzbereich (bei UKW zwischen 10 und 15 kHz, bei Funk bei etwa 900 Hz) ließe sich durch einen Tiefpaß im Rückführzweig absenken. Nachteilig wäre jedoch, daß aufgrund des Phasenganges des Tiefpaßfilters eine zur Filterlaufzeit zusätzliche Signalverzögerung aufträte.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Filter- und Demodulationsschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Phasensteilheit des Mitlauf filters erhöht, dieses also schmalbandiger ausgeführt werden kann als in einer Filter- und Demodulationsschaltung ohne Phasenmodulator. Je schmalbandiger das Mitlauffilter ist, desto günstiger sind die Rausch-/Signal-Werte, die Trennschärfe und das Intermodulationsverhalten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Filter- und Demodulationsschaltung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Schaltung, wenn ein Ausgang des Anpaßnetzwerkes erstens mit dem Nachsteuereingang des Mitlauffilters, zweitens mit einem Hochpaßfilter und drittens mit einem Tiefpaßfilter verbunden ist, wenn das Tiefpaßfilter unmittelbar und das Hochpaßfilter über eine Inverterschaltung mit einer Addierschaltung verbunden sind und wenn der Ausgang der Addierschaltung mit einem Nachsteuereingang eines den Phasenmodulator bildenden bedämpften LC-Resonanzkreises verbunden ist. Dann bewirkt der Phasenmodulator im Bereich der hohen Frequenzen eine Phasenkompensation, während er im Bereich der tiefen Frequenzen, die statistisch gesehen die größten Hubanteile umfassen, wie ein zusätzliches Mitlauffilter wirkt.
Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand zweier Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Filter- und Demodulationsschaltung und Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsvariante zu Fig. 1.
Beschreibung der Erfindung -In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 ist mit 10 ein zum Zuführen einer ZF-Spannung UZF bestimmter Eingang einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 11 bezeichnet. An den Eingang schließt sich eine Reihenschaltung aus einem Phasenmodulator 12, das ist zum Beispiel ein steuerbarer Allpaß, einem verhältnismäßig schmalbandigen Mitlauffilter 13 und einem FM-Demodulator 14 an, dessen Ausgang 15 gleichzeitig den eine NF-Spannung- UNF abgebenden Ausgang der Schaltungsanordnung bildet.
Von dem Ausgang 15 des FM-Demodulators 14 führt eine Verbindung zu einem Anpaßnetzwerk 16, dessen Ausgang 17 erstens mit einem Nachsteuereingang 18 des Mitlauffilters 13 und zweitens mit einem Eingang 19 einer Inverterschaltung 20 verbunden ist. Von der Inverterschaltung führt eine Verbindung an einen Nachsteuereingang 22 des Phasenmodulators 12.
Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung 11 funktioniert folgendermaßen.
Die an dem Eingang 10 liegende ZF-Spannung UZF einer Frequenz von zum Beispiel 500 kHz passiert den Phasenmodulator 12 und das Mitlauffilter 13 und wird in dem FM-Demodulator 14 demoduliert. Von der Ausgangsspannung UNF des Demodulators 14 wird mittels des Anpaßnetzwerkes 16 eine Nachsteuerspannung UN gebildet, die zum Beispiel über eine Kapazitätsdiode die Resonanzfrequenz des Mitlauffilters derart verschiebt, daß der Momentanwert der Zwischenfrequenz innerhalb des Durchlaßbereiches dieses Filters liegt. Hierdurch tritt bei hoher Phasensteilheit des Mitlauffilters eine unerwünschte Phasenmodulation der ZF auf, die zum Schwingen führt. Zwecks Unterbindung des Schwingens wird die Nachsteuerspannung UN gleichzeitig der Inverterstufe 20 zugeführt, die eine invertierte Nachsteuerspannung UN bildet.
Die an dem Nachsteuereingang 22 liegende invertierte Nachsteuerspannung UN bewirkt zum Beispiel über eine Kapazitäts-N diode des Phasenmodulators 12 eine Phasenmodulation in einem zu dem Mitlauffilter 13 gegenläufigen Sinn. Dadurch entsteht eine Gesamtphasenmodulation von annähernd Null, so daß kein Eigenschwingen der Schaltung auftritt.
In Fig. 2, in der Schaltungsteile, die bereits in Fig. 1 vorkommen, gleiche Bezugszahlen haben, ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 30 gezeigt, die sich von der Schaltung nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß an die Stelle des breitbandigen Phasenmodulators 12 (Fig. 1) ein verhältnismäßig schmalbandiger Phasenmodulator 31 tritt und daß der Ausgang 17 der Anpaßschaltung 16 außer mit dem Nachsteuereingang 18 des Mitlauffilters 13 auch mit einem Hochpaßfilter 32 und einem Tiefpaßfilter 33 verbunden ist. Während das Hochpaßfilter über eine Inverterschaltung 34 mit einem ersten Eingang einer Addierschaltung 35 verbunden ist, steht das Tiefpaßfilter unmittelbar mit einem zweiten Eingang der Addierschaltung in Verbindung.
Ein Ausgang 36 der Addierschaltung ist mit einem Nachsteuereingang 37 des Phasenmodulators 31, das ist vorzugsweise ein bedämpfter LC-Resonanzkreis, verbunden.
Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung 30 erfüllt folgende Funktion.
Die Nachsteuerspannung UN wird in diesem Fall dem Nachsteuereingang 18, dem Hochpaßfilter 32 und dem Tiefpaßfilter 33 zugeführt. Das Hochpaßfilter 32 hat eine Grenzfrequenz, die unterhalb der zum Schwingen führenden Frequenzen der Nachsteuerspannung liegt.
Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 33 ist dagegen so bemessen, daß die tiefen Frequenzen, die den größten Hubanteil umfassen, nichtinvertriert auf den Phasenmodulator 31 gegeben werden, so daß der LC-Resonanzkreis neben der Funktion der Phasenmodulation in dem unteren Frequenzbereich als Mitlauffilter wirkt, so daß die Gesamtbandbreite der Schaltungsanordnung für den tiefen Frequenzbereich schmaler wird.

Claims

Ansprüche 1Filter- und Demodulationsschaltung für die Zwischenfrequenz eines frequenzmodulierten Trägers mit einem schmalbandigen Mitlauffilter zum Ausfiltern des ZF-Signals und einem diesem Filter nachgeschalteten Demodulator, von dessen Ausgangsspannung über ein Anpaßnetzwerk eine Spannung zum Nachsteuern der Resonanzfrequenz des Filters abgeleitet wird, derart, daß die Momentan-ZF stets im Durchlaßbereich des Filters liegt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mitlauffilter (13) ein Phasenmodulator (12, 31) vorgeschaltet ist, der durch eine zu der Nachsteuerspannung (UN) inverse Spannung (UN) angesteuert wird.
2. Filter- und Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenmodulator (12) ein steuerbares Allpaßfilter ist.
3. Filter- und Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (17) des Anpaßnetzwerkes (16) erstens mit dem Nachsteuereingang (18) des Mitlauffilters (13), zweitens mit einem Hochpaßfilter (32) und drittens mit einem Tiefpaßfilter (33) verbunden ist, daß das Tiefpaßfilter unmittelbar und das Hochpaßfilter über eine Inverterschaltung (34) mit einer Addierschaltung (35) verbunden sind und daß der Ausgang der Addierschaltung mit einem Nachsteuereingang (37) eines den Phasenmodulator (31) bildenden bedämpften LC-Resonanzkreises verbunden ist.