DE4225070A1 - Begrenzender verstaerker - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen begrenzenden Verstärker, der geeignet ist, einen Frequenzumtastsignalempfänger (FSK- Empfänger) für direkte Wandlersysteme zu bilden und eine her­ vorragende Empfindlichkeit und Frequenzbandcharakteristik auf­ weist.

Praktisch benutzte Frequenzumtastsignalempfänger, wie z. B. Rufanlagen, sind meistens so aufgebaut, daß sie ein Teil des direkten Wandlersystems sind, das im Hinblick auf kleine Abmessungen und niedrige Kosten der Vorrichtung integriert werden kann. Der begrenzende Verstärker wird für Empfänger von Frequenzumtastsignalen benutzt, die eine mittlere Frequenz ver­ wenden.

In Fig. 3 ist der Aufbau eines ersten Beispiels eines herkömmlichen begrenzenden Verstärkers dargestellt. Darin sind Verstärker 11 und Kopplungskondensatoren 12 abgebildet. Die Verstärker 11 sind über die einzelnen Kopplungskondensatoren 12 in Kaskade geschaltet.

In Fig. 4 ist der Aufbau eines zweiten Beispiels eines herkömmlichen begrenzenden Verstärkers dargestellt. Darin sind Verstärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Aus­ gang 1, Rückkopplungswiderstände 2, 4, 5 und Ableitkondensato­ ren 3, 6 abgebildet. Die Verstärker 1 sind differentiell gleichstromverbunden und der Ausgang dieser Reihe von Ver­ stärkern ist über die Rückkopplungswiderstände 2, 4 und 5 an den Eingang rückgekoppelt.

Obwohl die oben angegebenen herkömmlichen begrenzenden Verstärker einen großen Verstärkungsfaktor im mittleren Fre­ quenzband erreichen, ist es schwierig, damit einen hohen Ver­ stärkungsfaktor im niedrigen Frequenzband zu erreichen, wel­ cher für begrenzende Verstärker in direkten Wandlersystemen be­ nötigt wird. Anders ausgedrückt muß in dem in Fig. 3 darge­ stellten herkömmlichen Beispiel die Kapazität der Kopplungs­ kondensatoren 12 erhöht werden, um einen hohen Verstärkungs­ faktor im niedrigen Frequenzband sicherzustellen, weswegen es schwierig ist, solche Kopplungskondensatoren in einen IC aufzunehmen. Während mit dem in Fig. 4 dargestellten herkömm­ lichen Beispiel ein großer Verstärkungsfaktor in einem Fre­ quenzbereich erreicht werden kann, der das in einem direkten Wandlersystem benötigte niedrige Frequenzband enthält und darüber hinausgeht, wird das Signalrauschverhältnis des ge­ wünschten Signals verringert. Von dem begrenzenden Verstärker, der für das direkte Wandlersystem benutzt wird, wird verlangt, daß er nur im benötigten Band niedriger Frequenzen (z. B. 1 kHz bis 10 kHz) einen großen Verstärkungsfaktor aufweist.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist es ein Ziel der Erfindung, einen begrenzenden Verstärker anzugeben, der so beschaffen ist, daß er nur in dem benötigten Band niedriger Frequenzen einen großen Verstär­ kungsfaktor erreicht.

Um dieses Ziel zu erreichen wird erfindungsgemäß ein aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehendes Tiefpaß­ filter an einer Verbindung der in Kaskade geschalteten Verstär­ ker eingefügt, wodurch die Frequenzcharakteristik im Bereich hoher Frequenzen begrenzt wird.

Da erfindungsgemäß der Verstärkungsfaktor in dem Fre­ quenzbereich oberhalb des für das direkte Wandlersystem benö­ tigten Frequenzbandes durch ein in den begrenzenden Verstärker eingefügtes Tiefpaßfilter begrenzt wird, kann daher der Frequenzumtastsignalempfänger für direkte Wandlersysteme der­ art gebaut werden, daß er eine hervorragende Empfindlichkeit und Frequenzbandcharakteristik besitzt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines begrenzenden Verstärkers für ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines begrenzenden Verstärkers für ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen begrenzenden Verstärkers; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines anderen herkömmlichen be­ grenzenden Verstärkers.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

In Fig. 1, in der das Blockdiagramm eines ersten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung dargestellt ist, sind Ver­ stärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Ausgang 1, Rückkopplungswiderstände 2, 4, 5 und Ableitkondensatoren 3, 6 ersichtlich. Die Rückkopplungswiderstände 2, 4, 5 und Ab­ leitkondensatoren 3, 6 bilden Rückkopplungskreise. Mit 7 und 9 sind Tiefpaßfilter-Widerstände und mit 8 und 10 Tief­ paßfilter-Kondensatoren bezeichnet. Die Widerstände 7 und 9 und die Kondensatoren 8 und 10 bilden also ein Tiefpaßfilter. Mit diesem Tiefpaßfilter kann der Verstärkungsfaktor des begren­ zenden Verstärkers im Bereich hoher Frequenzen unterdrückt wer­ den, wodurch es möglich ist, nur in dem für das direkte Wand­ lersystem notwendigen Frequenzband einen großen Verstärkungs­ faktor zu erreichen.

In Fig. 2, in der das Blockdiagramm eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung dargestellt ist, sind die Be­ zugszeichen der Fig. 1 für jeweils gleiche Elemente übernom­ men. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Kondensator zwischen die differentiellen Ausgänge eines der in Kaskade ge­ schalteten Verstärker geklemmt, wodurch eine Tiefpaßfilter­ charakteristik erreicht wird. In den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kapazitäten der Tiefpaßfilter-Kondensatoren, welche für die Tiefpaßfiltercha­ rakteristik benötigt werden, so klein, daß sie in einen IC aufgenommen werden können.

Während in den oben angegebenen Ausführungsbeispielen der Tiefpaßfilter an nur einer Stelle zwischen den in Kaskade geschalteten Verstärkern eingefügt ist, kann er (in anderen Ausführungen der Erfindung) auch an weiteren Stellen dazwischen eingefügt werden, wodurch die Frequenzcharakteristik weiter verbessert wird. Darüber hinaus kann z. B. innerhalb eines jeden der in Kaskade geschalteten Verstärker ein Kondensator pa­ rallel zum Lastwiderstand geschaltet werden, um dadurch eine Tiefpaßfiltercharakteristik zu erzeugen und die gesamte Frequenzcharakteristik des die in Kaskade geschalteten Ver­ stärker aufweisenden begrenzenden Verstärkers an die Frequenz­ charakteristik der oben genannten Ausführungsbeispiele anzu­ gleichen.

Aus den Ausführungsbeispielen der Erfindung wird er­ sichtlich, daß der begrenzende Verstärker mit seinen differentiell in Kaskade geschalteten Verstärkern einen Tief­ paßfilter aufweist, durch den der Verstärkungsfaktor des be­ grenzenden Verstärkers begrenzt werden kann auf das in dem direkten Wandlersystem benötigte Niederfrequenzband, wodurch es möglich wird , einen Empfänger für Frequenzumtastsignale (FSK-Empfänger) zu bauen, der eine hervorragende Empfind­ lichkeit und Frequenzbandcharakteristik aufweist.

Claims (5)

1. Begrenzender Verstärker, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Verstärkern, wobei ein aus einem Widerstand (7, 9) und einem Kondensator (8, 10) gebildetes Tiefpaßfilter an einer Stelle innerhalb der in Kaskade geschalteten Verstärker eingefügt ist und dadurch die Frequenzcharakteristik in einem Bereich hoher Frequenzen be­ grenzt wird.

2. Begrenzender Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von in Kaskade geschalteten Verstärkern einen Rückkopplungskreis (2, 3, 4, 5, 6) zur Rück­ führung eines Ausgangssignals vom Ausgang des begrenzenden Verstärkers zu dessen Eingang aufweist.

3. Begrenzender Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von in Kaskade ge­ schalteten Verstärkern Verstärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Ausgang sind.

4. Begrenzender Verstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (7, 9) an einer Verbindung der in Kaskade geschalteten Verstärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Ausgang und der Kondensator (8, 10) zwischen Erde und einer Verbindung der in Kaskade ge­ schalteten Verstärker mit differentiellem Eingang und dif­ ferentiellem Ausgang vorgesehen ist.

5. Begrenzender Verstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (7, 9) an einer Verbindung der in Kaskade geschalteten Verstärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Ausgang und der Kondensator (8) zwischen differentiellen Eingangsklemmen eines der in Kas­ kade geschalteten Verstärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Ausgang vorgesehen ist.