DE4332767A1 - Verfahren zur Steuerung eines FM-Empfängers mit nachführbarem ZF-Filter - Google Patents
Verfahren zur Steuerung eines FM-Empfängers mit nachführbarem ZF-FilterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung ei
ner FM-Empfängerschaltung mit mehreren nachführbaren
ZF-Filtern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des er
findungsgemäßen Verfahrens.
Bei einer üblichen FM-Empfängerschaltung werden auf der
ZF-Ebene ZF-Filter mit einer festen Mittenfrequenz ein
gesetzt.
Zur Verbesserung des FM-Empfangs bei Empfangsstörungen
ist aus der Druckschrift WO 89/12353 ein System be
kannt, das unter der Bezeichnung "Dynas" Eingang in die
Literatur gefunden hat (vgl. "Dynas system and its
application in car radios", Januar 1992).
Bei diesem bekannten System werden anstelle der übli
chen ZF-Filter nachführbare ZF-Filter eingesetzt, deren
Mittenfrequenz dem momentanen Wert der ZF-Frequenz dy
namisch nachgeführt werden. Darüber hinaus wird auch
die Durchlaßcharakteristik der in ihrer Resonanzlage
gesteuerten Filter mehrstufig und in Bezug auf unter
schiedliche Parameter den aktuellen Signalbedingungen
angepaßt, die aus der jeweiligen Störbeeinträchtigung
resultieren. Das Nachführsteuersignal wird aus einem
von einem Demodulator gelieferten NF-Signal abgeleitet,
dessen Pegel ein hinreichendes Maß für die Position der
Momentan-ZF ist. In der obengenannten Druckschrift wird
ausgeführt, daß einerseits diese Positionsangabe aus
prinzipiellen Gründen nicht exakt sein kann, denn bevor
die Filter gesteuert werden, muß die Zwischenfrequenz
diese zunächst durchlaufen um anschließend demoduliert
zu werden und andererseits soll zur Optimierung des
Verhaltens des Dynas-Systems eine die NF-Wiedergabe be
einträchtigende Störung eliminiert sein, bevor sie den
Hörer erreicht. Dies scheint jedoch ein unlösbarer Wi
derspruch zu sein. Daher wird in der genannten Druck
schrift eingeräumt, daß das Nachführsteuersignal nicht
zeitgleich zu einer ZF-Änderung zur Verfügung steht,
sondern erst nach einer gewissen Verzögerung, die im
wesentlichen durch die Gruppenlaufzeit der Filter gege
ben ist.
Das Dynas-System versucht nun den durch die Verzögerung
des Nachführsteuersignals gegenüber der ZF-Signalände
rung entstehenden Phasenfehler mit mehreren Maßnahmen
zu kompensieren. Damit soll erreicht werden, daß jegli
che durch eine Empfangsstörung hervorgerufene Beein
trächtigung des Audiosignals soweit herabgemindert
wird, daß sie sich im hörbaren NF-Signal in jedem Fall
weniger bemerkbar macht als es ihrer Einwirkung auf das
HF-Signal entspricht.
Das am Demodulator abgegriffene NF-Signal wird zur Er
zeugung des Nachführsteuersignals einem Netzwerk zur
Bewertung zugeführt. Dieses Netzwerk kann u. a. Verstär
ker, Dämpfungsglieder und Filterschaltungen enthalten.
Wie die Bewertung des NF-Signals durch dieses Netzwerk
zu erfolgen hat, wird in der das Dynas-System
beschreibenden obengenannten Druckschrift nicht er
klärt. Dem liegt wohl das sich aus der Tatsache, daß
der "Betriebszustand" des Dynas-Systems kein statischer
sondern ein dynamischer Zustand bezüglich der gesteuer
ten Filter ist, ergebende praktische Problem zugrunde,
daß diese dynamischen Zustände, welche dem Wert ungleich
Null des Filterhubes fH der Filter entsprechen, nicht
meßtechnisch erfaßbar sind.
Die Steuerung der Resonanzlage der Filteranordnung er
folgt also im wesentlichen in Abhängigkeit des momenta
nen ZF-Signals, also unabhängig von anderen Empfangs
verhältnissen wie Höhe des Nutz- oder des Nachbarkanal
pegels. Die Durchlaßcharakteristik jedoch ist von die
sen Größen abhängig, nicht hingegen von der Lage des
momentanen ZF-Signals, also des Filterhubes fH.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild für die Prinzip
schaltung der die ZF-Ebene darstellenden Baugruppen des
bekannten Dynas-Systems dargestellt, die einer Reali
sierung gemäß des integrierten Schaltkreises U 4290 B
der Firma TEMIC TELEFUNKEN microelectronic GmbH, Heil
bronn entspricht (vgl. Datenblatt zu U 4290 B, Fig.
1 und 2).
Gemäß Fig. 1 durchläuft das ZF-Signal vier
hintereinandergeschaltete Verstärker 1 bis 4 und an
schließend eine Demodulatorstufe 9, wo es zur Erzeugung
der NF-Spannung demoduliert wird. An jedem Ausgang die
ser vier Verstärker 1 bis 4 ist jeweils ein ZF-Filter 5
bis 8 angeschlossen, die jeweils aus einer Spule L1 bis L4,
einer Festkapazität C1 bis C4 und einer steuerbaren
Kapazität, in diesem Fall einer Kapazitätsdiode CD1 bis
CD4 aufgebaut sind. Zur Steuerung dieser Kapazi
tätsdioden CD1 bis CD4 erzeugt ein Netzwerk 10 aus dem
von dem Demodulator 9 gelieferten NF-Signal jeweils
eine Nachführsteuerspannung UN1 bis UN4.
Diese Steuerspannungen für die Resonanzlage der Filter
werden aus dem NF-Signal UNF abgeleitet, deren Pegel
ein ungefähres Maß für die Frequenzlage des momentanen
ZF-Signals ist. Hierzu wird dieses NF-Signal UNF dem
Netzwerk 10 zugeführt, dort nach Durchlaufen eines
Bandpaßfilters 11, einem üblichen Verstärker 16 und ei
nem ersten Tiefpaßfilter 1 als erste Nachführsteuer
spannung UN1 auf die Kapazitätsdiode CD1 des ZF-Filters
5 geführt. Dieses erste Nachführsteuersignal UN1 wird
nach einer weiteren Bewertung mittels eines zweiten
Tiefpaßfilters TP2 als zweites Nachführsteuersignal UN2
der Kapazitätsdiode CD2 des ZF-Filters 6 zugeführt.
Weiterhin wird das erste Nachführsteuersignal UN1 über
eine Bewertungseinheit 15 sowie ein drittes Tiefpaßfil
ter TP3 bzw. ein viertes Tiefpaßfilter TP4 auf die
Kapazitätsdiode CD3 bzw. CD4 des ZF-Filters 7 bzw. des
ZF-Filters 8 als Nachführsteuerspannung UN3 bzw. UN4
angelegt. Der Aufbau des Netzwerkes 10 gemäß Fig. 1
zeigt eine beispielhafte Ausführung und kann somit auch
in anderer Weise aufgebaut werden. Die durch die Imple
mentation des Dynas-Systems erreichte Verbesserung der
Empfangsempfindlichkeit und der Trennschärfe bei Stö
rungen wird unter anderem dadurch erreicht, daß die
vier Kapazitätsverhältnisse der jeweiligen ZF-Filter 5
bis 8, also jeweils der Wert der Festkapazität Ci zu
dem Kapazitätswert der Diode CDi optimal in Bezug auf
das dynamische Verhalten des Gesamtfilters eingestellt
werden.
Um die Einführung dieses neuen Systems "Dynas" für den
Markt bzw. dessen Abnehmer attraktiv zu machen, darf
diese neue FM-Empfängerschaltung im Vergleich zu
marktüblichen FM-Empfängerschaltungen nicht wesentlich
teurer sein, was entsprechend niedrige Herstellungs
kosten voraussetzt. Eine Kostenoptimierung hinsichtlich
der Herstellungskosten darf sich natürlich nicht nach
teilig auf die Empfangsqualität der Schaltung auswir
ken. So kann die ZF-Frequenz in gewissen Grenzen abge
senkt werden, wodurch kostengünstigere Bauelemente ein
setzbar sind. Gleichzeitig hat dies die vorteilhafte
Folge, daß die aufgrund von Rückwirkungen zwischen den
Bauelementen auftretenden Störungen bei Bauelementen
mit niedriger ZF-Frequenz geringer sind als bei solchen
mit höherer ZF-Frequenz. Nachteilig ist dabei jedoch,
daß solche Bauelemente nicht mehr in ihrem optimalen
Arbeitsbereich eingesetzt werden, sondern in ihrem
Grenzbereich arbeiten, wo zunehmend Nichtlinearitäten
auftreten, die hörbar die Empfangsempfindlichkeit und
die Trennschärfe negativ beeinflussen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren anzugeben, mit dem die Empfangsempfindlich
keit und die Trennschärfe bei einer FM-Empfängerschal
tung, die nach dem Dynas-System arbeitet, erhöht werden
kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 1 gelöst, wonach das aus der Nutz
modulation abgeleitete NF-Signal oder das Nachführsteu
ersignal derart aufbereitet wird, daß die Form der
Durchlaßkurve jedes ZF-Filters in Abhängigkeit des Fre
quenzhubes fH einstellbar wird und daß die Durchlaß
kurve jedes ZF-Filters bei einem Frequenzhub fH0
spiegelsymmetrisch zur ZF-Frequenz fo liegt. Somit wird
die Form der Durchlaßkurven nicht nur in Abhängigkeit
der Empfangsverhältnisse gesteuert, sondern ebenso in
Abhängigkeit der momentanen ZF-Lage.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsge
mäßen Verfahrens erfolgt die Einstellung der Durchlaß
kurve bei einem Frequenzhub fH0 für jedes Filter
derart, daß unerwünschte Verzerrungen beseitigt werden.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens werden die Durchlaßkurven bei
einem Frequenzhub fH0 für jedes Filter so einge
stellt, daß eine vorbestimmte Form der Durchlaßkurven
erzielt wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
ein erster und zweiter Verstärker vorgesehen, wobei das
von der Bewertungsschaltung erzeugte Nachführsteuer
signal als Eingangssignal dem ersten Verstärker zuge
führt und dem zweiten Verstärker eine Be
wertungsschaltung vorgeschaltet ist, der als Eingangs
signal das Nachführsteuersignal zugeführt wird. Die
beiden Ausgangssignale der Verstärker werden mittels
einer Addierschaltung zu einer korrigierten Nachführ
steuerspannung aufsummiert.
Bei einer anderen Schaltungsanordnung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch dem ersten
Verstärker eine Bewertungsschaltung vorgeschaltet. In
vorteilhafter Weise bestehen solche Bewertungs
schaltungen aus Gleichrichterelementen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs
beispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen darge
stellt und erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild gemäß dem Stand der Tech
nik,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin
dung.
Zur Durchführung der Erfindung wird in der bekannten
Schaltung nach Fig. 1 die Leitungsverbindung zwischen
den Punkten Ai und Bi mit i : 1, . . ., 4 aufgetrennt und
eine Schaltung nach Fig. 2 oder 3 zwischen diesen
Punkten geschaltet, womit die Filter 5 bis 9 eine kor
rigierte Nachführsteuerspannung U′N1 bis U′N4 erhalten.
Es werden jedoch auch schon gute Ergebnisse erzielt,
wenn eine solche korrigierte Nachführsteuerspannung nur
für ein Filter, zwei oder drei Filter erzeugt werden,
da die von allen vier Filtern gebildete Gesamtdurchlaß
kurve für die Empfangsempfindlichkeit und die Trenn
schärfe maßgebend ist.
Mit den Bezugszeichen 12 und 13 werden in der Fig. 2
Verstärker bezeichnet, die parallel zueinander geschal
tet sind. Zusätzlich ist dem Verstärker 13 eine Gleich
richterdiode 14a derart vorgeschaltet, die nur die po
sitive Halbwelle des am Schaltungsknoten Ai (i =
1, . . . , 4) anliegenden Nachführsteuersignals UNi (i = 1, . . ., 4)
als Eingangsspannung diesem Verstärker 13
zuführt. Die beiden Ausgangssignale der Verstärker 12
und 13 werden mit einem Schaltungselement 17 summiert,
das in einfachster und dem Fachmann bekannter Weise mit
drei Widerständen oder als Summierverstärker mittels
eines Operationsverstärkers aufgebaut sein kann. Dieses
Summensignal wird als korrigiertes Nachführsteuersignal
U′Ni (i = 1, . . . , 4) über den Schaltungsknoten Bi (i =
1, . . . , 4) einem der Kapazitätsdioden CDi (i = 1, . . ., 4)
gemäß Fig. 1 zugeführt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet
sich von demjenigen nach Fig. 2 dadurch, daß auch dem
ersten Verstärker 12 eine Gleichrichterdiode 14b so
vorgeschaltet ist, daß lediglich die negative Halbwelle
des Nachführsteuersignals UNi (i = 1, . . ., 4) als
Eingangssignal dem Verstärker 12 zugeführt wird.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
auf das vorgegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel für
die Aufbereitung der Nachführspannung in analoger
Schaltungstechnik. Vielmehr ist eine Anzahl von Varian
ten denkbar, insbesondere kann es vorteilhaft sein,
eine digitale Lösung unter Verwendung eines Mikropro
zessors anzustreben.
Claims (6)
1. Verfahren zur Steuerung einer FM-Empfängerschaltung
mit mehreren, bezüglich der ZF-Frequenz (fo) in Abhän
gigkeit von der Nutzmodulation nachführbaren ZF-Filtern
(5, 6, 7, 8), wobei in Abhängigkeit eines aus der Nutz
modulation abgeleiteten NF-Signales (UNF) wenigstens
ein Nachführsteuersignal (UN1, . . . , UN4) erzeugt wird,
das zur Steuerung der Mittenfrequenz der ZF-Filter (5,
6, 7, 8) diesen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus der Nutzmodulation abgeleitete NF-Signal
(UNF) oder das Nachführsteuersignal (UN1, . . . , UN4)
derart aufbereitet wird, daß die Form der Durchlaßkurve
jedes ZF-Filters (5, 6, 7, 8) in Abhängigkeit des Fre
quenzhubes (fH) einstellbar wird und daß die Durchlaß
kurve jedes Filters bei einem Frequenzhub (fH)0
spiegelsymmetrisch zur ZF-Frequenz (fo) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einstellung der Durchlaßkurve bei einem Fre
quenzhub (fH0) für jedes Filter derart erfolgt, daß
unerwünschte Verzerrungen beseitigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Einstellung der Durchlaßkurve bei einem
Frequenzhub (fH0) für jedes Filter eine vorbestimmte
Form der Durchlaßkurven erzielt wird.
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zur Er
zeugung des Nachführsteuersignals (UN1, . . . , UN4) eine
Bewertungsschaltung (10) vorgesehen ist, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- a) es ist ein erster und zweiter Verstärker (12, 13) vorgesehen,
- b) das Nachführsteuersignal (UN1, . . . , UN4) wird als Eingangssignal dem ersten Verstärker (12) zuge führt,
- c) dem zweiten Verstärker (13) ist eine Bewertungs schaltung (14a) vorgeschaltet, der als Eingangs signal das Nachführsteuersignal (UN1, . . . , UN4) zugeführt wird und
- d) schließlich werden die beiden Ausgangssignale mit tels einer Addierschaltung (17) zu einer korri gierten Nachführsteuerspannung (U′N1, . . . , U′N4) aufsummiert.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- a) es ist ein erster und zweiter Verstärker (12, 13) vorgesehen,
- b) jedem Verstärker (12, 13) ist jeweils eine Bewer tungsschaltung (14a, 14b) vorgeschaltet,
- c) den beiden Bewertungsschaltungen werden jeweils das Nachführsteuersignal (UN1, . . . , UN4) als Ein gangssignal zugeführt und
- d) schließlich werden die beiden Ausgangssignale der beiden Verstärker (12, 13) mittels einer Addier schaltung (17) zur einer korrigierten Nachführ steuerspannung (U′N1, . . . , U′N4) aufsummiert.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder
5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bewertungsschaltung
(14a, 14b) ein Gleichrichterelement vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934332767 DE4332767C2 (de) | 1993-09-25 | 1993-09-25 | Verfahren zur Steuerung eines FM-Empfängers mit nachführbarem ZF-Filter und Schaltungsanordnung zur Dürchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934332767 DE4332767C2 (de) | 1993-09-25 | 1993-09-25 | Verfahren zur Steuerung eines FM-Empfängers mit nachführbarem ZF-Filter und Schaltungsanordnung zur Dürchführung des Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4332767A1 true DE4332767A1 (de) | 1995-03-30 |
DE4332767C2 DE4332767C2 (de) | 1997-04-24 |
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ID=6498680
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934332767 Expired - Fee Related DE4332767C2 (de) | 1993-09-25 | 1993-09-25 | Verfahren zur Steuerung eines FM-Empfängers mit nachführbarem ZF-Filter und Schaltungsanordnung zur Dürchführung des Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4332767C2 (de) |
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- 1993-09-25 DE DE19934332767 patent/DE4332767C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4332767C2 (de) | 1997-04-24 |
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