DE3425335A1 - Schaltungsanordnung zur unterdrueckung von stoersignalen bei der uebertragung von digitalen fernsteuersignalen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Stör-
• signalen bei der Übertragung von digitalen Fernsteuersignalen.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störsignalen bei der Übertragung von digitalen Fernsteuersignalen unterschiedlicher zeitlicher Abstände mit einer geregelten Verstärkerstufe und mit einer Komparatorschaltung zur Erzeugung eines Schwellwertes zur Unterdrückung von den Nutzsignalen überlagerten Störsignalen.
• Es ist eine Schaltung bekannt, die eine automatische Verstärkungsregelung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal besil,;zt, so daß diese eine nahezu konstante Ausgangsspannung liefert. Das Ausgangssignal wird einer Detektions- und Komparatorschaltung zugeführt, die die Fernsteuersignale aufbereitet. In den DE-PSen 31 02 256 und 29 43 914 werden Anordnungen beschrieben, bei denen die Komparatorschwelle automatisch gleitend veränderbar ist, damit Störimpulse, deren Amplitude unterhalb der Amplitude der Nutzimpulse liegen, unterdrückt werden. Auf diese Weise werden nur die stärkeren Nutzimpulse verarbeitet, die schwächeren Signale werden grundsätzlich als Störimpulse interpretiert.
• In der DE-PS 22 51 094 ist beschrieben, wie durch eine kurze Ansprechzeit und eine lange Abklingzeit der automatischen Verstärkungsregelung die Schaltung die ersten empfangenen Nutzimpulse bereits verarbeitet, die von Störimpulsen befreit sind.
• Nachteilig bei diesen bekannten Schaltungen ist die Tatsache, daß bei fehlendem Nutzsignal die Gesamtverstärkung des Empfängers soweit aufgeregelt ist, daß Spitzen eines Störsignals als Nutzsignal interpretiert werden können. Störsignale können z.B. Rauschsignale sein oder von Störern herrühren, die in der Übertragungsbandbreite des Empfängers liegen. Die Fernsteuersignale werden hingegen durch Impulspakete von einigen Schwingungen eines Trägers dargestellt, wobei der Inhalt des Fernsteuersignals codiert in den verschiedenen zeitlichen Abständen der Impulspakete liegt. Durch in der Bandbreite des Empfängers liegende Störsignale können diese zufällig ein Nutzsignal vortäuschen. Die Impulse für die Nutzsignale werden durch Abzählen bzw. Aufsummieren der eInzelnen Schwingungen eines Impulspakets erzeugt. Sobald die integrierte Spannung die eingestellte Schwelle des Komparators erreicht, wird ein Ausgangssignal erzeugt. Werden nun durch Störimpulse derartige scheinbare Nutzsignale erzeugt und diese einem Mikroprozessor als Signale angeboten, lehnt dieser diese jedoch nach einer Codeüberprüfung ab und verarbeitet sie nicht. Die Überprüfung kostet für den Mikroprozessor jedoch Rechenzeit, die zur Erfüllung weiterer dem Mikroprozessor obliegenden Aufgaben fehlt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Mikroprozessor auch im stand-by-Betrieb nicht abgeschaltet sein darf, da er sämtliche ankommenden Signale auswerten muß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Empfang von Fernsteuersignalen mit einer Störunterdrückung zu versehen, die auch dann wirksam ist, selbst wenn die Störsignale stärker sind als die Nutzsignale, bzw. wenn keine Nutzsignale vorhanden sind.
• Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst.
• Die Erfindung besitzt den Vorteil, daß bei vorhandenen wie bei fehlenden Eingangssignalen Ausgangsimpulse, die durch Rauschen oder einenStörer mit konstanter Trägeramplitude erzeugt werden, vErhindert werden. Dadurch werden nur Nutzsignale an den Mikroprozessor gegeben.
• So läßt sich auch eine geringe stand-by-Leistung realisieren, wenn im stand-by-Betrieb bei nicht vorhandenen Ausgangsimpulsen der Mikroprozessor völlig abgeschaltet wird.
• Nachstehend soll an einem Ausführungsbeispiel das Wesentliche der Erfindung näher erläutert werden.
• Figur 1 zeigt ein Schaltbild; Figr 2 zeigt die sich an den in Figur 1 gekennzeichneten Stellen des Schaltbildes ergebenden Signalformen.
• Das Empfangssignal, z.B. ein Infrarotsignal, gelangt über die Empfängerdiode 1 an den Vorverstärker 2 und von dort über einen Bandpass 3 an eine geregelte Verstärkerstufe 4, dessen Ausgangsspannung über einen weiteren Bandpass 5 an einen Endverstärker 6 gelangt.
• Die Ausgangsspannung ist an den Eingang eines Transistors 7 geschaltet, in dessen Emitterkreis ein Kondensator 8 liegt, der eine von der Ausgangsspannung abhängige Spannung speichert, die zur Regelung des regelbaren Verstärkers 4 dient, so daß bei ansteigendem Eingangssignal die Verstärkung heruntergeregelt wird. Das Ausgangssignal bei A gelangt an einen Komparator 11.dessen Schwelle mit Hilfe einer Vorspannungsquelle 24 fest eingestellt wird, die über den Widerstand 9 an dem invertierenden Eingang des Komparators 11 liegt.
• DerKondensator 10 dient zur Abblockung der Wechselspannungsanteile an diesem Eingang. Positive Signalamplituden, die über dieser definierten Schwelle liegen, schalten den Transistor 12 durch, so daß ein Kondensator 13 durch diesen entladen wird. Die Schwelle Urefl sorgt dafür, daß bei fehlendem Nutzsignal bei A der Komparator 11 immer ein dem Transistor 12 sperrendes Potential liefert. Diese als Offset für den Komparator 11 dienende Spannung muss derart groß gewählt werden, daß Störsignale, die durch die Stufen hinter der geregelten Verstärkerstufe 4 hervorgerufen werden, unterhalb dieser Offset-Spannung liegen, damit der Transistor 12 nicht durchgesteuert wird. Der Kondensator 13 wird von einer Konstantstromquelle 14 auf eine Spannung aufgeladen, die größer ist als Ureflsobald keine die Referenzspannung überwiegenden Signalanteile mehr am Tansistor 12 anliegen. Die am Kondensator 13 bei B entstehende Spannung ist an den Eingang einer weiteren Komparatorschaltung 15 geschaltet, deren Referenzspannung Uref2auf einen festen Wert eingestellt ist. Die am Ausgang C der Komparatorschaltung 15 entstehende Spannung ist an den Eingang eines Transistors 16 geschaltet, der bei Durchschaltung einen von einer Konstantstromqelle 17 aufladbaren Kondensator 18 entlädt. Die Spannung am Punkt D des Kondensators 18 ist an den Eingang eines Komparators 19 geschaltet, der an der Referenzspannung Uref3 liegt und an dessen Ausgang bei E das Fernsteuersignal abgenommen werden kann. Am Ausgang C des Komparators 15 ist die Basis eines Transistors 20 angeschlossen. Der Kollektor dieses Transistors ist mit einer Konstantstromquelle 21 verbunden, der Emitter liegt auf Masse-Potential. Der Kollektor des Transistors 20 ist über eine Entkopplungsdiode 22 mit dem Speicherkondensator 8 für die automatische Regelspannung verbunden. Nur wenn der Transistor 20 gesperrt ist, wird der Kondensator 8 von der Konstantstromquelle 21 aufgeladen. Das ist dann der Fall, wenn das Signal am Punkt C nahezu Null wird, wenn entweder Nutzsignale oder Störspitzen den Kondensator 13 entladen und das Potential am Punkt B herunterziehen. Parallel zum Kondensator 8 für die Regelspannung ist eine Entladestrecke, im gezeichneten Beispiel in Form eines Widerstandes 23 vorgesehen. Nn wird der von der Konstantstromquelle 21 gelieferte Ladestrom IL derart bemessen, daß bei einem ungestörten Eingangssignal der mittlere Ladestrom ILM gleich (tD/tP) IL kleiner ist als der durch Entladestrecke verursachte Entladestrom IE.
• Auf diese Weise arbeitet bei ungestörtem Betrieb die geregelte Verstarkerschaltung in bekannter Weise. Die Zeiten tC und tP ergeben sich aus Figur 2, wobei tD die Zeitdauer des Impulspaketes und tP der Zeitabstand der Impulspakete ist. Da die Impulspakete zwei unterschiedliche Abstände besitzen ist mit tP der kürzere Abstand einzusetzen.
• Falls nun zum Nutzsignal zusätzlich ein Störsignal anliegt, welches wie in Figur 2 gezeigt am Punkt C einzelne Spannungseinbrüche verursacht tVC), > dann wird durch die zusätzliche Aufladung des Kondensators 8 die Gesamtverstärkung so weit heruntergeregelt, bis der Entladestrom IE des Kondensators 8 mit dem durch VC gesteuerten Ladestrom IL im Gleichgewicht ist. In diesem Zustand werden nur noch einige Störspitzen den Komparator 12 öffnen. Da diese Spitzen jedoch kein zusammenhängendes Impulspaket darstellen, wird auch kein Ausgangssignal VE entstehen. Für Störer mit konstanter Amplitude verhält sich die Schaltung in gleicher Weise.
• Die Regelung schwächt das Signal, bis nur noch einige wenige Impulsspitzen durchkommen.
• In Figur 2 ist mit VA die Spannung am Punkt A der Schaltung nach Figur 1 gezeigt. Sie besteht aus den Nutzschwingungen N der Impulspakete und den Störimpulsen S. Am Punkt ß ergibt sich der Verlauf VB. Die über die Schwelle UrefLragenden Spannungswerte VB erzeugen am Ausgang C des Komparators 15 den Spannungsverlauf VC.
• Hierdurch wird der Kondensator 18 durch die Konstantstromquelle 17 aufgeladen. Nur die die Referenzspannung Uref 3 überragenden Spannungswerte VD erzeugen am Ausgang E Impulse VE, die von Störungen befreit sind.
• Das Ausführungsbeispiel geht davon aus, daß eine Spannungserhöhung am Verstärkungsregeleingang eine Reduzierung der Verstärkung des Verstärkers 4 bewirkt. Bei umgekehrten Verhältnissen, daß nämlich eine Erniedrigung der Spannung am Verstärkungsregeleingang eine Reduzierung der Verstärkung bewirkt, muss die Schaltung entsprechend derart ausgelegt sein, daß die Spannung Vc den Kondensator 8 zusätzlich entlädt, wenn Störsignale vorhanden sind.

Claims (4)

1. Patentansprüche Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störsignalen bei der Übertragung von aus Impulspaketen bestehenden digitalen Fernsteuersignalen unterschiedlicher zeitlicher Abstände mit einer geregelten Verstärkerstufe und mit einer Komparatorschaltung zur Erzeugung eines Schwellwertes zur Unterdrückung von den Nutzsignalen überlagerten Störsignalen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vom Ausgang der Komparatorschaltung (15) ein Schaltsignal abgeleitet wird, welches auf die automatische Verstärkungsregelung bei vorhandenen Störsignalen in der Weise einwirkt, daß die Verstärkung des geregelten Verstärkers (4) zusätzlich zur vorhandenen Verstärkungsregelung abgeregelt wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das vom Ausgang der Komparatorschaltung (15) abgeleitete Schaltsignal (Vc) eine Konstantstromquelle (Z1) zur Umladung des an dem Verstärkungsregelungseingang des geregelten Verstärkers (4) liegenden Kondensators (8) in die Verstärkung des Verstärkers £4) herabsetzender Weise einschaltet.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Kondensator t8) ein konstanter zur Erhöhung der Verstärkung dienender Umladestrom eingeprägt ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Umladestrom zur Herabsetzung der Verstärkung derart eingestellt ist, daß bei störungsfreiem Empfangssignal der mittlere Umladestrom zur Herabregelung kleiner ist als der konstante Umladestrom zur Aufregelung des Verstärkers (4).