DE3744338A1 - Koppelschaltung zur ankopplung eines keramischen filters an einen modulator fuer empfaenger mit amplitudenmodulation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Koppelschaltung zur Ankopp­ lung eines keramischen Filters an einen Modulator für Empfänger mit Amplitudenmodulation, wobei diese Koppel­ schaltung mit dem Ausgang des Modulators verbunden ist, der eine Ausgangsstufe enthält, die aus zwei parellel angeordneten Differentialverstärkern besteht.

Bekanntlich finden solche Modulatoren in der analogen Nachrichtentechnik, z.B. in Rundfunkempfängern für amplitudenmodulierte Signale (AM-Signale), Anwendung.

Im allgemeinen betehen die Modulatoren aus Schaltungen zur Frequenzmultiplikation, denen eingangsseitig zwei Signale zugeführt werden und die am Ausgang ein Signal liefern, das dem Produkt der beiden Eingangssignale proportional ist. Und zwar wird einem ersten Eingang ein Oszillatorsignal mit konstanter Amplitude, das Träger­ signal, zugeführt, das von einem in dem Empfänger vor­ handenen lokalen Oszillator erzeugt wird, während an dem zweiten Eingang ein analoges Modulationssignal anliegt, das von der Antenne des Rundfunkempfängers stammt.

Der Modulator ist im wesentlichen eine Schaltung zur Frequenzverschiebung. Seine Aufgabe besteht in Rundfunk­ empfängern grundsätzlich darin, amplitudenmodulierte Signale zu erzeugen. Für eine Modulation mit Träger­ unterdrückung bedient man sich sogenannter Gegentakt­ modulatoren (MIXER).

Ein bekannter Gegentaktmodulator besitzt eine Ausgangs­ stufe, die aus zwei parallel zueinander angeordneten Differentialverstärkern besteht, deren Eingängen das Trägersignal zugeführt wird. Die Kollektoren dieser beiden Differentialverstärker werden von einem weiteren Differentialverstärker gespeist, dessen Eingängen das von der Antenne kommende Modulationssignal zugeführt wird. Im allgemeinen liegt das von der Antenne kommende Modulationssignal in einem Frequenzbereich zwischen 560 und 1600 kHz.

Der Ausgang des Modulators ist über eine Koppelschaltung mit einem keramischen Filter verbunden, das aus allen am Ausgang des Modulators vorhandenen Signalen ein modulier­ tes Signal mit einer festen Zwischenfrequenz IF von 455 kHz aussiebt.

Zur Realisierung einer solchen Koppelschaltung und zur Anpassung der Ausgangsimpedanz des Modulators an die Ein­ gangsimpedanz des keramischen Filters schlägt der Stand der Technik die im folgenden beschriebene Lösung vor.

Diese bekannte Lösung verwendet einen als Impedanzwandler wirkenden Übertrager, dessen Primärwicklungsanschlüsse mit einem Pol einer Speisespannung V _S bzw. mit einem der Ausgangsanschlüsse des Modulators verbunden sind. Dieser Ausgangsanchluß ist einer der Kollektoren der beiden Dif­ ferentialverstärker, die die Ausgangstufe des Modulators bilden, während der andere Kollektor mit dem genannten Pol der Speisespannung V _S verbunden ist.

Zwischen den beiden Anschlüssen der Primärwicklung ist außerdem ein Kondensator angeordnet, während die Sekun­ därwicklung zwischen Masse und dem erwähnten keramischen Filter liegt.

Diese Koppelschaltung gemäß dem Stand der Technik ent­ spricht im wesentlichen den Anforderungen, hat jedoch den Nachteil, daß ihre Leistungsmerkmale in bezug auf die in Dezibel ausgedrückte Kreuzmodulation und die Unter­ drückung der Zwischenfrequenz IF des Empfängers begrenzt sind.

Die Kreuzmodulation ist bekanntlich das in Dezibel ausgedrückte Maß dafür, wie sehr ein unerwünschtes, am Eingang vorhandenes Modulationssignal den Träger des gewünschten Signals moduliert. Unter Zwischenfrequenz- Unterdrückung versteht man das in Dezibel ausgedrückte Verhältnis zwischen der Fähigkeit des Modulators, ein Signal mit der Zwischenfrequenz von 455 kHz zu unter­ drücken und ein gewünschtes in dem Frequenzband zwischen 560 und 1600 kHz durchzulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koppel­ schaltung zur Ankopplung eines keramischen Filters an einen Modulator für Empfänger mit Amplitudenmodulation zu schaffen, die aufgrund ihrer strukturellen und funk­ tionellen Merkmale die oben beschriebenen Nachteile des Standes dere Technik überwindet.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Koppelschal­ tung gelöst durch einen als Impedanzwandler dienenden Übertrager, mit einer Primärwicklung, deren Außenan­ schlüsse mit den Ausgangsanschlüssen der genannten Aus­ gangsstufe verbunden sind und deren Mittelabgriff mit einem Pol einer Speisespannungsquelle verbunden ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Koppelschaltung gemäß der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen schematischen Stromlauf einer Koppelschaltung gemäß der Erfindung.

Mit 1 ist global eine Koppelschaltung gemäß der Erfindung bezeichnet, die zwischen einem Modulator 2 und einem keramischen Filter 3 eines Rundfunkempfängers mit Ampli­ tudenmodulation angeordnet ist. Der Rundfunkempfänger selbst ist in herkömmlicher Weise ausgebildet und deshalb nicht dargestellt.

Der Modulator 2 ist ein Gegentaktmodulator (MIXER) mit einer Ausgangsstufe 4, die aus einem Paar von Differen­ tialverstärkern 7 und 9 besteht, die zueinander parallel angeordnet sind. Den Eingängen A und B der Ausgangsstufe 4, d.h. den Eingängen der Differentialverstärker 7 und 8, wird ein periodisches Trägersignal zugeführt.

Jeder der beiden Differentialverstärker 7 und 8 der Aus­ gangsstufe 4 ist mit jeweils einem Kollektor C 1 bzw. C 2 eines weiteren Differentialverstärkers 5 verbunden und wird von diesem gespeist. Den Eingängen H und K dieser weiteren Differentialverstärker wird ein Modulations­ signal zugeführt, das von einer (nicht dargestellten) Antenne des Rundfunkempfängers stammt.

Der Modulator 2 ist als integrierte Schaltung ausgebildet und besitzt zwei Ausgangsanschlüsse 6 a und 6 b, die direkt mit den betreffenden Ausgängen der Differentialverstärker 7 und 8 der Ausgangsstufe 4 verbunden sind.

Die Koppelschaltung 1 umfaßt einen als Impedanzwandler dienenden Übertrager 9. Die Anschlüsse der Primärwicklung 10 dieses Übertragers 9 sind mit den Ausgangsanschlüssen 6 a bzw. 6 b. des Modulators verbunden. Zwischen den genannten Anschlüssen ist außerdem ein Kondensator C angeordnet.

Erfindungsgemäß ist der Mittelabgriff 11 der Primärwick­ lung 10 mit einem Pol einer Speisespannung V _S verbunden, die die Windungen der Primärwicklung 10 symmetrisch speist.

Die Windungszahlen n 1 und n 2 zwischen den einzelnen Anschlüssen der Primärwicklung und dem Mittelabgriff 11 sind gleich groß, sodaß ihre Speisung völlig symmetrisch und abgeglichen ist.

Die Anschlüsse und 14 der Sekundärwicklung 12 des Über­ tragers 9 sind mit Masse bzw. mit dem keramischen Filter 3 verbunden.

Das am Ausgang des keramischen Filters 3 auftretende Signal wird einer (nicht dargestellten) Demodulatorstufe zugeführt und in dieser zu einem Audiosignal demodu­ liert.

Es ist eine grundlegende Eigenschaft des Gegentaktmodu­ lators 2, daß das Trägersignal bei der Modulation unter­ drückt wird, mit anderen Worten, der Modulator erzeugt ein Ausgangssignal mit dem Wert Null, sobald eines der Eingangssignale gleich Null ist. Die Koppelschaltungen gemäß der Stand der Technik beeinträchtigen jedoch durch die Nichtlinearitäten ihrer Eingangs/Ausgangs-Kennlinien den Abgleich des Modulators und verschlechtern damit die Trägerunterdrückung.

Bekanntlich verursachen Nichtlinearitäten im Ausgangs­ signal des Modulators sogenannte Intermodulationsproduk­ te, die unerwünscht sind und aus harmonischen Vielfachen der Trägerfrequenz bestehen.

Die Koppelschaltung gemäß der Erfindung besitzt hingegen eine Struktur, die in bezug auf den Modulatorausgang perfekt symmetrisch und abgeglichen ist. Die Primärwick­ lung 10 des Impedanzwandlers 9 stellt für den Modulator­ ausgang eine abgeglichene Last dar. Außerdem erfolgt die Speisung der Schaltung symmetrisch mit Spannungen, die gegenüber dem Mittelabgriff 11 der Primärwicklung 10 gleiche Amplitude haben. Die erfindungsgemäße Schaltung hat deshalb den großen Vorteil, Nichtlinearitäten zu reduzieren und aus den Intermodulationsprodukten die Harmonischen zweiter Ordnung zu eliminieren, wie durch Laborversuche nachgewiesen werden konnte.

Durch die Eliminierung der Intermodulationsprodukte zwei­ ter Ordnung verbessern sich die (in Dezibel ausgedrückten) Leistungsmerkmale bezüglich Kreuzmodulation und Zwischen­ frequenzunterdrückung erheblich.

Claims (2)

1. Zur Ankopplung eines keramischen Filters (3) an einen Modulator (2) dienende Koppelschaltung (1) für Empfänger mit Amplitudenmodulation, wobei diese Koppelschaltung (1) mit dem Ausgang des Modulators (2) verbunden ist, der eine Ausgangsstufe (4) enthält, die aus zwei parellel angeordneten Differential­ verstärkern (7, 8) besteht, gekennzeichnet durch einen als Impedanzwandler dienenden Übertrager (9), mit einer Primärwicklung (10), deren Außenanschlüsse (10) mit den Ausgangsanschlüssen (6 a, 6 b) der genannten Ausgangsstufe (4) verbunden sind und deren Mittelabgriff (11) mit einem Pol einer Speisespannungsquelle (V _S ) ver­ bunden ist.

2. Koppelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Primärwicklung (10) des Übertragers (9) zwischen jedem der genannten Außenanschlüsse und dem Mittelabgriff (11) gleiche Windungszahl aufweist.