DE3405612C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Frequenzmodulator, mit einer als Multivibrator ausgebildeten Oszillatorschal­ tung und einer wenigstens ein Verstärkerelement enthal­ tenden Frequenzmodulatorschaltung, welche wenigstens ein Modulations-Produktsignal empfängt, das zur Frequenz­ modulation zum Oszillatorsignal addiert wird, um die Oszillatorfrequenz der Oszillatorschaltung zu ändern.

Aus der DE-OS 23 65 059 ist eine Gegentaktmodulatorschal­ tung bekannt, die aus zwei Differenzverstärkerschaltun­ gen aufgebaut ist. Diese bekannte Gegentaktmodulator­ schaltung ist mit einer Einrichtung ausgestattet, um differentiell ein erstes Eingangssignal an die beiden Differenzverstärker anzulegen und ist ferner mit einer weiteren Einrichtung ausgestattet, um ein zweites Ein­ gangssignal an die erste und die zweite Eingangsklemme unter gleicher Bedingung anzulegen, wobei in bezug auf diese Bedingung die dritte und vierte Eingangsklemme mit dem zweiten Eingangssignal differentiell derart beauf­ schlagt wird, daß die beiden Differenzverstärker effek­ tiv einen kombinierten Differenzverstärker bilden.

Aus "Toshiba Review", Vol. 36, No. 9, Seiten 838 bis 842, August 1981 ist ein Frequenzmodulator der eingangs genannten Art bekannt, der mit schaltungstechnischen Einzelheiten in Fig. 1 dargestellt ist.

Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, umfaßt er eine Oszillator­ schaltung vom Typ eines Multivibrators mit Transistoren Q 1-Q 4, Dioden D 1-D 6, mit Widerständen R 1-R 7, mit einem Kondensator C 1, mit einer Induktivität L und mit Kon­ stantstromquellen I 01, I 02, die in der dargestellten Wei­ se angeschlossen sind. Der bekannte Frequenzmodulator weist außerdem eine Frequenzmodulatorschaltung auf mit einem Transistor Q 5, der mit dem Transistor Q 4 in Serie geschaltet ist, welcher zur Oszillatorschaltung gehört. An die Basis des Transistors Q 5 ist eine feste Vorspan­ nung von einer Spannungsquelle B 1 angelegt. An den Emit­ ter des Transistors Q 5 ist ein Stromsignal Vs angelegt, welches durch Phasenverschiebung des Oszillatorausgangs­ signales der Oszillatorschaltung um 90° und durch Multi­ plikation dieses phasenverschobenen Signales mit einem Modulationssignal wie z. B. einem Audiosignal abgeleitet ist.

Dieser bekannte Frequenzmodulator weist jedoch die fol­ genden Probleme auf.

• 1. Da der Transistor Q 5 der Frequenzmodulatorschaltung zur Veränderung der Phase der Schwingung der Oszillator­ schaltung in Serie mit dem Transistor Q 4 der Oszillator­ schaltung verbunden ist, muß die Stromversorgungsspannung Vcc hoch sein, um einen einwandfreien Betrieb der Transi­ storen Q 4 und Q 5 sicherzustellen.
• 2. Da das Signal Vs in der Form eines Stromsignals gege­ ben ist (es wird z. B. von einer Stromquelle geliefert), kann die Spannung am Emitter des Transistors Q 5 nicht niedrig gehalten werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den Frequenzmodulator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart zu verbessern, daß eine Spannungquelle für die gesamte Frequenzmodulatorschaltung mit vergleichsweise niedrigem Spannungswert verwendet werden kann.

Ausgehend von dem Frequenzmodulator der eingangs genann­ ten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang des wenigstens einen Verstärkerelements der Frequenzmodulatorschaltung an die Steuerelektrode wenigstens eines Verstärkerelements des Multivibrators angeschaltet ist, um dieses zu steuern, und daß das wenig­ stens eine Verstärkerelement der Frequenzmodulatorschal­ tung und die Verstärkerelemente des Multivibrators in be­ zug auf die Versorgungsspannungsquelle parallel geschal­ tet sind.

Bei der Frequenzmodulatorschaltung nach der Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, den Pegel des Modula­ tions-Produktsignals sehr viel freier wählen zu können als vergleichsweise bei dem Frequenzmodulator nach Fig. 1, wobei aber trotzdem die Versorgungsspannung niedrig gehal­ ten werden kann.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines bekannten Frequenz­ modulators,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform eines Frequenzmodulators mit Merkmalen nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung einer weiteren Ausfüh­ rungsform mit Merkmalen nach der Erfindung.

Gemäß Fig. 2 umfaßt ein Frequenzmodulator eine Oszillator­ schaltung, die vom Multivibratortyp ist. Diese Oszillator­ schaltung schwingt bei einer Frequenz von 4,5 MHz. Sie weist Transistoren Q 11 und Q 12, Dioden D 11 bis D 14, Wider­ stände R 11 bis R 16, einen Kondensator C 11, eine Indukti­ vität L 11 und Konstantstromquellen I 11 und I 12 auf. Sämt­ liche Schaltungselemente sind in der dargestellten Weise mit­ einander verbunden.

Der Frequenzmodulator weist außerdem eine Frequenzmodulator­ schaltung auf, die aus Transistoren Q 13 und Q 14, aus einer Serienverbindung eines Widerstandes R 17 mit einer Stromquel­ le I 13, eine Serienverbindung eines Widerstandes R 18 mit einer Konstantstromquelle I 14 und aus einem Widerstand R 19 besteht. Die Kollektoren der Transistoren Q 13, Q 14 sind je­ weils mit den Basen der Transistoren Q 11 und Q 12 der Oszil­ latorschaltung verbunden. Die Emitter der Transistoren Q 13 und Q 14 sind jeweils an die Serienverbindungen angeschlos­ sen. Der Widerstand R 19 verbindet die Emitter der Transi­ storen Q 13 und Q 14 miteinander. Die Transistoren Q 13 und Q 14 dienen somit als Verstärkungselement für die Frequenzmodulator­ schaltung. Die Transistoren Q 11 und Q 12 dienen als Verstär­ kungselemente für die Oszillatorschaltung. Diese Verstär­ kungselemente sind in bezug auf eine Versorgungsspannungsquelle +Vcc parallel geschaltet. Die Frequenzmodulatorschaltung wird in einem Spannungantriebs- bzw. Steuerungsmodus betrieben.

An die Basen der Transistoren Q 13 und Q 14 werden Signale Vs, -Vs angelegt, welche durch Phasenverschiebung der Os­ zillatorausgangssignale (diese treten an den Kathoden der Dioden D 13 und D 14 auf) und durch Multiplikation der pha­ senverschobenen Signale mit dem Modulationssignal abge­ leitet werden. Als Ergebnis werden die Phasen der Oszil­ lationsausgangssignale der Oszillatorschaltung geändert und auf diese Weise die gewünschte Frequenzmodulation erhalten.

Im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Frequenz­ modulatorschaltung 2 Transistoren Q 13 und Q 14 auf. Beim zwei­ ten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 kann einer dieser Transistoren (z. B. Q 14) fortgelassen werden, so daß dann die Basis des Transistors Q 12 mit einem Kondensator C 12 verbunden werden kann. Darüber hinaus kann jede der Dioden D 13 und D 14 durch eine Serienverbindung einer Vielzahl von Dioden oder durch einen Widerstand ersetzt werden.

Wie zuvor im einzelnen anhand der beiden Ausführungsbei­ spiele der Erfindung beschrieben wurde, sind die Verstär­ kungselemente (Transistoren Q 13 und Q 14) der Frequenzmodulator­ schaltung und die Verstärkungselemente (Transistoren Q 11 und Q 12) der Oszillatorschaltung parallel in bezug auf die Versorgungsspannungsquelle geschaltet. Daraus folgt, daß eine Versorgungsspannungsquelle mit niedriger Spannung ausrei­ chend ist, um die erwartete Schaltungsoperation zu reali­ sieren. Die an die Frequenzmodulatorschaltung angelegten Signale Vs, -Vs sind zweckmäßigerweise Spannungs­ speisesignale anstelle von Stromspeisesignalen.

Claims (3)

1. Frequenzmodulator, mit einer als Multivibrator aus­ gebildeten Oszillatorschaltung und einer wenigstens ein Verstärkerelement enthaltenden Frequenzmodula­ torschaltung, welche wenigstens ein Modulations- Produktsignal empfängt, das zur Frequenzmodulation zum Oszillatorsignal addiert wird, um die Oszilla­ torfrequenz der Oszillatorschaltung zu ändern, dadurch gekennzeichnet, das

• a) der Ausgang des wenigstens einen Verstärker­ elements (Q 13, Q 14) der Frequenzmodulatorschal­ tung an die Steuerelektrode wenigstens eines Verstärkerelements (Q 11, Q 12) des Multivibra­ tors angeschaltet ist, um dieses zu steuern, und daß
• b) das wenigstens eine Verstärkerelement (Q 13, Q 14) der Frequenzmodulatorschaltung und die Verstär­ kerelemente (Q 11, Q 12) des Multivibrators in bezug auf die Versorgungsspannungsquelle (VCC) parallel geschaltet sind.

2. Frequenzmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzmodulationsschaltung zwei Verstärkerele­ mente (Q 13, Q 14) aufweist, die jeweils mit der Steuerelektrode eines Verstärkerelements des Mul­ tivibrators verbunden sind, und die über eine Konstantstromquelle (I 13, I 14) gespeist werden, wobei das eine Verstärkerelement (Q 13 ) der Fre­ quenzmodulationsschaltung den positiven Wert (+Vs) des Produktsignals an seinem Steueranschluß und das andere Verstärkerelement (Q 14) der Frequenz­ modulationsschaltung den negativen Wert (-Vs) des Produktsignals an seinem Steueranschluß empfängt.

3. Frequenzmodulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Verstärkerelement (Q 13, Q 14) der Frequenzmodulationsschaltung aus einem Transistor besteht, dessen Kollektor mit der Basis des Tran­ sistors (Q 11, Q 12) des Multivibrators verbunden ist.