DE4326097C2

DE4326097C2 - Schaltungsanordnung zum kurzzeitigen Stummschalten der Wiedergabe in einem Rundfunkempfänger

Info

Publication number: DE4326097C2
Application number: DE19934326097
Authority: DE
Inventors: Juergen Wermuth
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1993-08-04
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2013-08-05
Also published as: DE4326097A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum kurzzeitigen Stumm schalten der Wiedergabe eines NF-Signals in einem Rundfunkempfänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise bei einem mobilen RDS-Empfänger (Radio-Data-System-Empfänger) zweckmäßig, mit dem alternati ve Sender kurzzeitig auf ihre Empfangsqualität überprüft werden. Damit während der Dauer der Überprüfung entstehende Störsignale nicht zum Lautsprecher gelangen können, ist es erforderlich, das NF-Signal mittels eines Austastimpulses kurzzeitig stumm zu schalten. Da bei einem abrupten Stummschalten jedoch als störend empfundene Knackgeräusche entstehen, ist es bekannt, zu deren Vermeidung einem als Schalter dienenden Transistor die Austastimpulse über ein RC-Glied zuzuführen. Für ein weiches Schalten sind jedoch große Zeitkonstanten erforderlich, die wiederum die Austast zeit in unerwünschter Weise verlängern.

Weiterhin ist aus der US 4 584 714 eine Schaltungsanordnung zur Wiedergabe eines Audiosignals in einem Rundfunkempfänger bekannt, bei der bei Vorliegen von Störsignalen im Audiosignal das empfangene Audiosignal ausgeblendet und das vor der Störung des Audiosignals ausgegebene Audiosignal weiterhin ausgegeben wird. Dazu wird das Audiosignal über einen als steuerbaren Schalter vorgesehenen Feldeffekttransistor geleitet, dessen Ausgang mit einem Kondensator zur Speicherung des aktuell wiedergegebenen Audiosignals verbunden ist. Der Feldeffekttransistor wird durch eine Schaltung angesteuert, die bei Erkennen eines Störsignals am Gate des Feldeffekttransistors einen exponentiellen Spannungsabfall erzeugt und somit den Feldeffekttransistor abrupt sperrt. Der mit dem Ausgang des Feldeffekttransistors verbundene Kondensator, der die dem Auftreten des Störsignals unmittelbar vorhergehende Audiosignalspannung gespeichert hat, gibt diese während der Dauer des Störsignals als Audiosignal weiterhin aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Stummschalten eines NF-Signals zu schaffen, die ein kurzes und weiches und damit knackfreies Stummschalten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Schaltungsanordnung extrem kurze, kaum wahrnehmbare, knackgeräuschfreie Unterbrechungen des NF-Signals ermöglicht. Durch das Zusammenwirken des über Konstantstromquellen erfolgenden, linearen, den FET ansteuernden Spannungsverlaufs mit der dem FET eigenen Kennlinie bekommt die NF-Signal unterdrückung einen weich einsetzenden und weich ausklingenden Dämpfungs verlauf.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 2 und 3 ist lediglich eine von den beiden Konstantstromquellen zu- bzw. abzuschalten. Eine besonders vorteilhafte, wenig aufwendige Schaltungsanordnung ist im Anspruch 4 angegeben. Mit einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 läßt sich der durch einen vorgegebenen Klirrfaktor begrenzte maximale Signalpegelhub vergrößern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Stumm schalten eines NF-Signals,

Fig. 2 eine Kennlinie eines FET, welche den Widerstand R_DS in Abhängigkeit von der Steuerspannung U_GS zeigt,

Fig. 3a den Verlauf eines Austastimpulses,

Fig. 3b den Verlauf der Lade- und Entladespannung an einem zur Schaltverzögerung vorgesehenen Kondensator,

Fig. 3c den Dämpfungsverlauf des NF-Signals während des Austast impulses,

Fig. 4 eine ausführliche Schaltungsanordnung und

Fig. 5 eine Erweiterung der Schaltungsanordnung für höhere Sig nalpegel.

Bei der das Prinzip der beanspruchten Schaltungsanordnung darstellenden Anordnung nach Fig. 1 ist ein n-Kanal-Feldeffekt-Transistor (FET) V1 vorgesehen, dessen Drain-Elektrode mit der Eingangsklemme 1 und dessen Source-Elektrode mit der Ausgangsklemme 2 für ein auszutastendes NF-Signal verbunden sind. Das Gate des FET V1 ist über einen Kondensator C1 mit Masse sowie über eine erste Konstantstromquelle Q1 mit einer die Versorgungsspannung U_B führenden Anschlußklemme 5 verbunden. Dem Kondensator C1 ist eine mittels eines über eine Klemme 4 zugeführten Austastimpulses P aktivierbare zweite Konstantstromquelle Q2 parallel geschaltet. Die Versorgungsspannung U_B führende Anschlußklemme 5 ist mit einem einseitig an Masse liegenden, aus zwei Widerständen R1, R2 gebilde ten Spannungsteiler verbunden, dessen über einen Kondensator C2 an Masse liegender Abgriff über einen Widerstand R3 mit der Source-Elektrode des FET V1 verbunden ist. Durch den Kondensator C2 wird der Abgriff des aus den Widerständen R1, R2 gebildeten, zur Arbeitspunkteinstellung des FET V1 dienenden Spannungsteilers wechselstrommäßig an Masse gelegt.

Die Funktion der Schaltungsanordnung soll zunächst anhand des Prinzip schaltbildes nach Fig. 1 erklärt werden, unter der Annahme, daß eine Versorgungsspannung von U_B = +5 V vorgesehen ist und daß im Normalzustand (ON-Zustand) eine Steuerspannung von U_S = +5 V die zweite Konstantstromquelle Q2 unwirksam schaltet. Der Kondensator C1 ist über die erste Konstantstromquelle Q1 auf einen Spannungswert U_C1 von beispielswei se 4,8 V aufgeladen. Diese Spannung wird dem Gate des FET V1 zugeführt. Mit dem Spannungsteiler R1/R2 wird der Arbeitspunkt des FET derart einge stellt, daß U_GS ungefähr 0 V beträgt. Hierbei weist die Drain-Source-Strec ke nur einen geringen Widerstand R_DS von beispielsweise 200 Ohm auf. Da der momentane Wert R_DS sehr klein gegenüber dem Wert R3 ist, erfährt das über die Klemme 1, 2 geführte NF-Signal nur eine geringe Dämpfung von beispielsweise 1 db. Ein rechteckförmiger Austastimpuls P ist mit einer Dauer von beispielsweise 9 ms nach Fig. 3a derart geformt, daß die Steuer spannung U_S vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₃ auf Nullpotential gelegt wird. Vom Zeitpunkt t₁ an wird die zweite Konstantstromquelle Q2, deren Stromwert dem doppelten Stromwert der ersten Konstantstromquelle Q1 entspricht, aktiviert, so daß nach Fig. 3b der Kondensator C1 mit einem konstanten Strom über die zweite Konstantstromquelle bis auf einen sich vom Zeitpunkt t₂ bis zum Zeitpunkt t₃ erstreckenden Restspannungswert von beispielsweise 0,2 V linear entladen wird. Mit dem zum Zeitpunkt t₃ erfolgenden Anstieg der Steuerspannung U_S auf 5 V wird die zweite Konstantstromquelle Q2 unwirksam geschaltet, so daß der Kondensator C1 über die durchgehend aktive erste Konstantstromquelle Q1 linear aufgeladen wird und vom Zeitpunkt t₄ an wieder eine Ladespannung von 4,8 V aufweist. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, bewirkt eine lineare Zunahme der Steuerspannung -U_GS des N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors V1 eine annähernd quadratisch verlaufende Zunahme des Widerstandswertes (R_DS) der Drain-Source-Strecke. D. h., daß der Widerstand R_DS des FET bei einem linearen Anstieg der negativen Steuerspannung zuerst nur geringfügig und dann immer stärker zunimmt, bis er schließlich ab -U_P gegen unendlich geht. Dieser Mechanismus bewirkt infolge der Spannungsteilung eine Dämp fung des NF-Signals, die gemäß Fig. 3c ab dem Zeitpunkt t₁ erst langsam und dann immer schneller zunimmt, bis der FET V1 etwa ab dem Zeitpunkt t₂ nicht leitend ist. Dieses weiche Ausblenden ist für das menschliche Ohr sehr angenehm, da die Dämpfungsänderungen bei großen Amplituden langsam und wenn die Amplituden bereits klein sind, schnell erfolgen. Mit dem Impulssprung am Ende des Austastimpulses zum Zeitpunkt t₃ wird der Vorgang umgekehrt, d. h. die Dämpfung wird zunächst stark und dann zunehmend schwach verringert, wobei sie ab dem Zeitpunkt t₄ ihren Normalwert er reicht. Bei vorliegendem Beispiel haben sich Ladezeiten t₃ bis t₄ und Entladezeiten t₁ bis t₂ von etwa 0,5 ms als zweckmäßig erwiesen.

Bei einer Schaltungsanordnung nach Fig. 4 wird die erste Konstantstromquelle Q1 von einem pnp-Transistor V2 gebildet, dessen Emitter über einen Widerstand R4 und dessen Basis über eine Diode D1 und einen Widerstand R5 mit der Anschlußklemme 5 für die Versorgungsspannung U_B verbunden sind. Die zweite Konstantstromquelle Q2 wird von einem npn-Transistor V3 gebildet, dessen über einen Widerstand R6 an Masse liegender Emitter über einen weiteren Widerstand R7 mit der Eingangsklemme 4 für den Austastimpuls P verbunden ist und dessen Basis über einen Widerstand R8 mit der Basis des pnp-Transistors V2 sowie über eine Diode D2 und einen weiteren Widerstand R9 mit Masse verbunden ist. Die Kollektoren des pnp-Transistors V2 und des npn-Transistors V3 sind miteinander und mit der Anschlußklemme des an Masse liegenden Kondensators C1 verbunden, wobei die Anschlußklemme des Kondensators C1 über einen Widerstand R10 mit dem Gate des FET V1 verbunden ist. Die Drain-Elektrode des FET ist über einen Kondensator C3 mit der Eingangsklemme 1 und die Source-Elektrode über einen Kondensator C4 mit der Ausgangsklemme 2 für das NF-Signal verbunden. Die Klemme 3 liegt an Masse. Während der Dauer einer über die Klemme 4 eingespeisten positiven Spannung wird der Transistor V3 gesperrt und die zweite Konstantstromquel le somit unwirksam geschaltet.

Mit zusätzlichen in der Fig. 5 dargestellten Maßnahmen läßt sich der Signalpegelhub vergrößern. Hierzu ist der DS-Strecke des FET V1 ein aus zwei gleichen Widerständen R11, R12 gebildeter Spannungsteiler parallel geschaltet. Der Abgriff des Spannungsteilers R11, R12 ist mit der Basis eines als Emitterfolger betriebenen npn-Transistors V4 verbunden, dessen über einen Widerstand R13 an Masse liegender Emitter ist derart mit dem Fußpunkt des Kondensators C1 verbunden, daß die an der Drain-Source-Strec ke abgegriffene halbierte Signalspannung über den Kondensator C1 dem Gate des FET V1 zugeführt wird. Hierdurch wird ein bei sehr großem Signalhub möglicherweise auftretender Klirrfaktor weitgehend kompensiert.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Wiedergabe eines NF-Signals in einem Rundfunkempfänger, welche einen im NF-Signalweg angeordneten, elektronisch steuerbaren Spannungsteiler aufweist, der während der Dauer eines der Schaltungsanordnung zugeführten Austastimpulses eine Unterdrückung der NF-Signalwiedergabe bewirkt, wobei der NF-Signaleingang (1) der Schaltungsanordnung über die Drain-Source-Strecke eines Feldeffekt-Transistors (V1) mit dem über einen Widerstand (R3) an Masse liegenden NF-Signalsausgang (2) verbunden ist und das Gate des Feldeffekt-Transistors (V1) mit einem an Masse liegenden ersten Kondensator (C1) verbunden ist, dessen Entladung von dem Austastimpuls gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Kondensator (C1) über eine erste Konstantstromquelle (Q1) linear auf eine vorgegebene, den Feldeffekt-Transistor (V1) in den selbstleitenden Zustand versetzende Gleichspannung (U_C1) aufladbar sowie über eine zweite Konstantstromquelle (Q2) linear entladbar ist,
daß mit dem Impulsbeginn (t₁) eines Austastimpulses (P) eine Entladung des ersten Kondensators (C1) sowie die damit einhergehende Sperrung der DS-Strecke erfolgt und die Schaltungsanordnung die Wiedergabe des NF-Signals stummschaltet, und
daß mit dem Impulsende (t₃) eine Aufladung des Kondensators (C1) sowie eine damit einhergehende Minimierung des Widerstandswertes der DS-Strecke erfolgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Konstantstromquelle (Q1) dauernd wirksam ist, daß die zweite Konstantstromquelle (Q2) nur während der Dauer des Austastimpulses (p) wirksam geschaltet wird und daß der Stromwert der zweiten Konstantstromquelle (Q2) derart bemessen ist, daß er etwa dem doppelten Stromwert der ersten Konstantstromquelle (Q1) entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Konstantstromquelle (Q2) dauernd wirksam ist, daß die erste Konstantstromquelle (Q1) nur während der Dauer des Austastimpulses (P) unwirksam geschaltet wird und daß der Stromwert der ersten Konstantstromquelle (Q1) derart bemessen ist, daß er etwa dem doppelten Stromwert der zweiten Konstantstromquelle (Q2) entspricht.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Feldeffekttransistor (V1) ein n-Kanal-FET vorgesehen ist, dessen Gate über einen Widerstand (R10) mit dem an Masse liegenden ersten Kondensator (C1) verbunden ist,
daß eine, die Versorgungsspannung (U_B) führende Anschlußklemme (5) mit einem einseitig an Masse liegenden, aus Widerständen (R1, R2) gebildeten Spannungsteiler verbunden ist, dessen über einen Kondensator (C2) an Masse liegender Abgriff über einen Widerstand (R) mit der Drain-Elektrode und über einen Widerstand (R3) mit der Source-Elektrode verbunden ist,
daß die erste Konstantstromquelle (Q1) von einem pnp-Transistor (V2) gebildet wird, dessen Emitter über einen Widerstand (R4) und dessen Basis über eine Diode (D1) und einen Widerstand (R5) mit der Anschlußklemme (5) für die Versorgungsspannung (U_B) verbunden sind,
daß die zweite Konstantstromquelle (Q2) von einem npn-Transistor (V3) gebildet wird, dessen über einen Widerstand (R6) an Masse liegender Emitter über einen weiteren Widerstand (R7) mit einer Eingangsklemme (4) für den Austastimpuls (P) verbunden ist und dessen Basis über einen Widerstand (R8) mit der Basis des pnp-Transistors (V2) sowie über eine Diode (D2) und einen weiteren Widerstand (R9) mit Masse verbunden ist und daß die miteinander verbundenen Kollektoren des pnp-Transistors und des npn-Transistors mit dem über die Konstantstromquellen (Q1, Q2) zu ladenden bzw. zu entladenden Kondensator (C1) verbunden sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der DS-Strecke des FET (V1) ein aus Widerständen (R11, R12) gebildeter Spannungsteiler parallel geschaltet ist, dessen Abgriff mit der Basis eines als Emitterfolger betriebenen Transistors (V4) verbunden ist und daß der mit den Konstantstromquellen (Q1, Q2) verbundene Kondensator (C1) mit seinem Fußpunkt mit dem über einen Widerstand (R13) an Masse liegenden Emitter verbunden ist.