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1. Gebiet
der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft einen Signalempfänger und
ein Verfahren für
denselben, einen Sendeempfänger
und ein Netzwerksystem und insbesondere einen verbesserten Signalempfänger und
ein Verfahren für
diesen, einen Sendeempfänger
und ein Netzwerksystem, bei denen eine Empfangsfrequenz leicht auf
eine gewünschte
Frequenz geändert
werden kann.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein Superregenerations-Erfassungsmodus weist
derartige Eigenschaften auf, dass ein Signal vergleichsweise mit
hoher Empfindlichkeit durch eine einfache Schaltungsanordnung erfasst
werden kann. Dieser Superregenerations-Erfassungsmodus wird somit
beispielsweise auf ein schlüsselloses
Eingangssystem zum Verriegeln oder Entriegeln eines Schlosses einer
Tür eines
Kraftfahrzeugs unter Verwendung einer Radiowelle oder eines Infrarotstrahls angewendet.
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25 zeigt
eine Konstruktion einer gut bekannten Superregenerationsschaltung,
die in einem solchen schlüssellosen
Eingangssystem verwendet wird. Diese Superregenerationsschaltung
umfasst einen Addierer 1, einen Verstärker 2 zum Verstärken eines
Signals vom Addierer 1, um ein Ausgangssignal zu erzeugen,
eine Gewinnungsschaltung 3 zum Gewinnen eines Teils des
Ausgangssignals vom Verstärker 2,
der zum Addierer 1 zurückgeführt werden soll,
und eine Löschoszillatorschaltung 4 zum
Steuern eines Verstärkungsgrades
des Verstärkers 2,
wobei der Addierer 1 ein Signal, das von der Gewinnungsschaltung 3 gewonnen
wird, zu einem empfangenen Signal einer Radiowelle addiert, die
von einer Signalsendevorrichtung über eine Antenne (keine ist dargestellt)
gesendet wird.
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Das Signal, das von der Signalsendevorrichtung
gesendet und von der Antenne empfangen wurde, wird über den
Addierer 1 in den Verstärker 2 eingegeben.
Der Verstärker 2 verstärkt das
Eingangssignal und erzeugt ein verstärktes Ausgangssignal. Der Verstärkungsgrad
des Verstärkers 2 wird
für die Übereinstimmung
mit dem Signal, das die Löschoszillatorschaltung 4 ausgibt,
gesteuert. Eine Oszillationsfrequenz der Löschoszillatorschaltung 4 wird durch
eine vorbestimmte Frequenz eingestellt, die viel niedriger ist als
eine Trägerfrequenz
des gesendeten Signals, das von der Signalsendevorrichtung in den
Addierer eingegeben wird.
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Die Gewinnungsschaltung 3 gewinnt
eine Frequenzkomponente des Trägers
des empfangenen Signals aus dem Ausgangsignal des Verstärkers 2,
das an den Addierer 1 angelegt werden soll. Der Addierer
addiert das von der Gewinnungsschaltung 3 gelieferte Signal
zum empfangenen schwachen Signal, das an den Verstärker 2 angelegt
werden soll. Wenn der Pegel des eingegebenen Modulationssignals
fast Null ist, stoppt die Hochfrequenz-Oszillationswirkung der Superregenerationsschaltung
nicht, sondern das eingegebene Modulationssignal befindet sich in
einem schwachen Oszillationszustand. Die Oszillation wird durch
Addition des Signals der Trägerfrequenz
stark, um das Signal vom Verstärker 2 zu
erzeugen. Die Superregenerationsschaltung synchronisiert mit der
Trägerfrequenz,
um eine Hochfrequenzoszillation durchzuführen, die es ermöglicht, dass
das Ausgangssignal des Verstärkers 2 zu
einem Signal eines Trägers
mit einem großen
Pegel wird.
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Somit wird der Träger mit einem großen Pegel
vom Verstärker 2 erzeugt,
wenn ein Modulationssignal existiert, wodurch das von der Signalsendevorrichtung
gesandte Signal durch Erfassen des Trägers gelesen werden kann.
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In dieser weise wird die Superregeneration
in der Superregenerationsschaltung durch Verwenden der Gewinnungsschaltung 3 im
Rückführungsleitweg und
Rückführen einer
Komponente mit einer vorbestimmten Frequenz von der Gewinnungsschaltung 3 ausgeführt. Folglich
besteht die Gewinnungsschaltung 2 aus einer LC-Resonanzschaltung
oder einer Verzögerungsleitung
einer SAW (akustische Oberflächenwelle).
Wenn die Empfangsfrequenz verändert werden
muss, muss jedoch beispielsweise ein Wert der Spule oder des Kondensators
in der LC-Resonanzschaltung durch manuelle Bedienung auf einen anderen
Wert eingestellt werden. Wie schematisch in 26 gezeigt, besteht das Problem, dass
die Frequenzbandbreite für
die Superregeneration nur in einem kleinen Ausmaß eingestellt werden kann.
Wenn die Verzögerungsleitung
der SAW die Gewinnungsschaltung 3 darstellt, besteht ein
derartiges Problem, dass die Frequenz nicht verändert werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Hauptaufgabe dieser
Erfindung, eine Superregenerationsschaltung bereitzustellen, bei
der die Empfangsfrequenz unter einem breiten Bereich von Werten
eingestellt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung
wird ein Signalempfänger
mit einem Superregenerationsmittel zum Zurückführen eines Teils eines Eingangssignals über einen
Rückführungsleitweg,
um eine Superregeneration auszuführen,
einem Kapazitätselement,
das im Rückführungsleitweg
des Superregenerationsmittels angeordnet ist, einem Schaltmittel
zum Umschalten des Kapazitätselements
und einem Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines Taktsignals zum Umschalten
des Schaltmittels auf der Basis eines Ausgangssignals des Superregenerationsmittels
bereitgestellt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser
Erfindung wird ein Sendeempfänger
mit einem Signalsender zum Senden eines Signals zu einem anderen Sendeempfänger und
mit dem vorstehend erwähnten
Signalempfänger
zum Empfangen eines vom anderen Sendeempfänger gesandten Signals bereitgestellt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser
Erfindung wird ein Netzwerksystem mit einer Vielzahl der vorstehend
erwähnten
Sendeempfänger
bereitgestellt.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt
dieser Erfindung wird ein Signalempfangsverfahren mit den Schritten
des Erzeugens eines Taktsignals zum Umschalten eines Schaltmittels
auf der Basis eines Ausgangssignals des Superregenerationsmittels
und des Umschaltens des Schaltmittels auf der Basis des erzeugten
Taktsignals bereitgestellt.
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In dem vorstehend erwähnten Signalempfänger und
Signalempfangsverfahren ist das Schaltmittel dazu ausgelegt, das
Kapazitätselement
für die Übereinstimmung mit
dem Takt, der auf der Basis des Ausgangssignals des Superregenerationsmittels
erzeugt wird, umzuschalten, wodurch die superregenerierte Frequenz
auf einen wahlweisen Wert eingestellt werden kann.
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Der vorstehend erwähnte Sendeempfänger und
das Netzwerksystem verwenden den vorstehend erwähnten Signalempfänger, wodurch
die Frequenz auf einen wahlweisen Wert zum Signalempfang und Signalsenden
eingestellt werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Für
ein vollständigeres
Verständnis
dieser Erfindung wird nun auf die folgende Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen
Bezug genommen, in denen gilt:
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1 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines Signalempfängers gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung zeigt;
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2 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konstruktion einer PLL-Schaltung
des Signalempfängers
von 1 zeigt;
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3 zeigt
Wellenformen zum Erläutern
einer Operation des Signalempfängers
von 1;
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines SCF des Signalempfängers von 1;
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5 ist
eine Ersatzschaltung eines Schalters und eines Kondensators des
SCF von 4;
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6 ist
ein Diagramm zum Erläutern
des Umschaltens des Kondensators;
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7 ist
ein Schaltplan einer integrierenden Schaltung;
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8 zeigt
eine Ersatzschaltung des SCF von 4;
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9 zeigt
eine Wellenform zum Erläutern einer Änderung
eines elektrischen Potentials eines Kondensators von 8;
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10 ist
eine Schaltungskonstruktion, wenn ein Schalter des SCF von 4 auf eine Seite des Kontakts
B umgeschaltet wird;
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11 zeigt
eine Ersatzschaltung der Schaltung von 10;
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12 zeigt
eine Änderung
der vom Signalempfänger
von 1 empfangenen Frequenz;
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13 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Signalempfängers als zweites Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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14 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Netzwerks als drittes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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15 zeigt
ein Format von Sendedaten;
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16 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines im Netzwerk von 14 verwendeten Signalempfängers;
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17 zeigt
einen Ablaufplan zum Erläutern eines
Sende- und Empfangsprozesses
in dem Netzwerksystem von 14;
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18 ist
ein Diagramm zum Erläutern
einer Zuweisung eines Zeitschlitzes eines Steuerkanals in dem Netzwerksystem
von 14;
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19 ist
ein Ablaufplan zum Erläutern
eines Empfangsprozesses in dem Netzwerksystem von 14;
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20 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Signalempfängers als viertes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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21 ist
ein Ablaufplan zum Erläutern
einer Operation des Signalempfängers
von 20;
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22 ist
ein Diagramm zum Erläutern
der Beziehung zwischen einem Kanal und Rauschen;
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23 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Signalempfängers als fünftes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
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24 zeigt
Wellenformen zum Erläutern
einer Einstelloperation des Signalempfängers von 23;
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25 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer herkömmlichen Superregenerationsschaltung;
und
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26 zeigt
Wellenformen zum Erläutern
einer Einstelloperation der herkömmlichen
Superregenerationsschaltung von 25.
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BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Wenn man zu 1 zurückkehrt,
ist ein Signalempfänger
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
von dieser gezeigt, der eine Superregenerationsschaltung 10,
eine Steuereinheit 21, eine PLL-Schaltung 22 und
eine Detektorschaltung 23 umfasst. Die Superregenerationsschaltung 10 umfasst
einen Addierer 1, einen Verstärker 2, eine Löschoszillatorschaltung 4 und
eine Gewinnungsschaltung 30. Die Gewinnungsschaltung 30 umfasst ein
SCF (geschaltetes Kondensatorfilter) 31, das ein Ausgangssignal
vom Verstärker 2 um
eine vorbestimmte Zeit τ synchron
mit einem eingegebenen Takt verzögert,
einen Verstärker 32,
der ein Ausgangssignal des SCF 31 verstärkt, welches an den Addierer 1 angelegt
werden soll. Somit kann das Q durch Integrieren des Verstärkers 32 in
einen Rückführungsleitweg
in einer Erscheinung groß gemacht werden.
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Ein Ausgangssignal der Superregenerationsschaltung 10 wird
an die Detektorschaltung 23 zur Erfassung angelegt. Das
Ausgangssignal des Verstärkers 2 wird
auch an die PLL-Schaltung 22 angelegt.
Die PLL-Schaltung erzeugt einen Takt mit einer vorbestimmten Frequenz,
der an das SCF 31 angelegt werden soll, so dass die vom
Verstärker 2 erzeugte
Frequenz einen Wert annehmen kann, der einem Steuersignal SGL von
der Steuereinheit 21 entspricht.
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2 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm einer Konstruktion der PLL-Schaltung 22,
wobei ein aus dem Verstärker 2 ausgegebenes
Signal an eine Phasenvergleichsschaltung 13 angelegt wird.
Die Phasenvergleichsschaltung 13 vergleicht einen von einem
Frequenzteiler 12 eingegebenen Takt mit einer Phase des
aus dem Verstärker 2 ausgegebenen
Signals und der Phasenfehler wird an ein TPF (Tiefpassfilter) 14 angelegt.
Das TPF 14 entfernt eine Hochfrequenzkomponente des eingegebenen Signals,
um das entfernte Signal an einen VCO (spannungsgesteuerter Oszillator) 11 anzulegen.
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Der VCO 11 legt ein Signal
mit einer Frequenz entsprechend einer vom TPF 14 eingegebenen
Steuerspannung an den Frequenzteiler 12 an. Der Teiler
teilt das durch den VCO 11 angelegte Signal hinsichtlich
der Frequenz mit einem Teilungsverhältnis entsprechend dem durch
die Steuereinheit 21 angelegten Steuersignal SGL und legt
einen durch die Teilung erzeugten Takt an die Phasenvergleichschaltung 13 an,
damit er an das SCF 31 ausgegeben wird.
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Mit Bezug auf 3 wird nachstehend eine Operation des
Signalempfängers
in diesem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Ein moduliertes Signal (3 bei
(B)), das auf der Basis von vorbestimmten Daten (3 bei (A)) von einem Signalsender (in
den Zeichnungen nicht dargestellt) moduliert wird, wird eingegeben,
das modulierte Signal wird durch den Verstärker 2 verstärkt und
im SCF 31 um die Zeit τ verzögert, so
dass seine Phase um π verzögert wird. Die
Verzögerungszeit τ wird auf
der Basis des von der PLL-Schaltung 22 erzeugten
Takts reguliert.
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Der Verstärker 32 verstärkt das
Ausgangssignal des SCF 31, das an den Addierer 1 angelegt werden
soll. Der Addierer 1 addiert das durch den Verstärker 32 angelegte
Signal zum modulierten Signal, das an den Verstärker 2 angelegt werden
soll.
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Die obige Operation wird wiederholt
und der Verstärker 2 erzeugt
einen Träger
mit einem großen Pegel
als Superregenerations-Ausgangssignal (3 bei (C)), wenn ein moduliertes Signal
existiert. Wenn die Detektorschaltung 23 das Ausgangssignal des
Verstärkers 2 hinsichtlich
der Hüllkurve
erfasst, erscheint ein Signal mit hohem Pegel, wenn ein Superregenerationssignal
mit einem großen
Pegel existiert, aber ein Signal mit einem niedrigen Pegel erscheint,
wenn kein Superregenerationssignal mit einem großen Pegel existiert (3 bei (D)). Das erfasste
Signal mit dem hohen Pegel entspricht einer logischen "1" und das erfasste Signal mit dem niedrigen
Pegel entspricht einer logischen "0",
wodurch die Sendedaten von dieser Logik gelesen werden können.
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In der PLL-Schaltung 22 von 2 vergleicht die Phasenvergleichsschaltung 13 das
durch den Verstärker 2 angelegte
Superregenerationsausgangssignal mit dem vom Frequenzteiler 12 eingegebenen
Takt hinsichtlich der Phasen und legt seinen Phasenfehler über das
TPF 14 an den VCO 11 an. Der VCO 11 erzeugt
ein Signal mit einer Frequenz entsprechend dem Phasenfehlersignal,
das über
das TPF 14 angelegt wird. Das vom VCO 11 erzeugte Ausgangssignal
wird mit einem vorbestimmten Teilungsverhältnis durch den Frequenzteiler 12 geteilt, um
an die Phasenvergleichsschaltung 13 angelegt zu werden.
Folglich wird ein Servo so angewendet, dass das Signal, das der
Frequenzteiler 12 ausgibt, mit der Phase des Signals, das
der Verstärker 2 ausgibt,
synchronisieren kann. Der durch Teilen des Ausgangssignals des VCO 11 entsprechend
dem Steuersignal der Steuereinheit 21 im Frequenzteiler 12 erzeugte
Takt wird zu einem Takt mit der Frequenz entsprechend dem Steuersignal
von der Steuereinheit 21. Der Takt steuert die Verzögerungszeit
des SCF 31.
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In 4 ist
ein Beispiel einer Konstruktion des SCF 31 gezeigt. Das
Ausgangssignal des Verstärkers 2 wird
in einen Kondensator 42 mit einer Kapazität C2 über einen
Anschluss A eines Schalters 41 geladen, während es
an einen invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 43 vom Kondensator
C2 angelegt wird, wenn der Schalter 41 auf einen Anschluss
B umgeschaltet wird. Der Schalter 41 wird beispielsweise
mit dem von der PLL-Schaltung 22 erzeugten Takt synchronisiert,
wodurch er auf den Anschluss A umgeschaltet wird, wenn sich der
Takt auf einem hohen Pegel befindet, und auf den Anschluss B, wenn
sich der Takt auf einem niedrigen Pegel befindet. Ein nicht-invertierender
Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 43 ist geerdet.
Ein Ausgangssignal Vout des Operationsverstärkers 43 wird
zu dessen invertierendem Eingangsanschluss über einen Kondensator 44 mit einer
Kapazität
C1 zurückgeführt und
an den Verstärker 32 angelegt.
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Als nächstes wird eine Operation
des SCF 31 von 4 nachstehend
beschrieben. Wie in 5 gezeigt,
wird unter der Annahme, dass ein Widerstand 51 mit einem
Wert R zwischen die Anschlüsse
A und B eingefügt
ist, ein elektrisches Potential am Anschluss A V1 ist und ein elektrisches
Potential am Anschluss B V2 ist, der Strom I, der durch den Widerstand 51 fließt, durch
die folgende Gleichung ausgedrückt: I = (V1 – V2)/R ... (1)
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Eine Ladung Q, mit der ein Kondensator
mit einer Kapazität
C geladen wird, wenn eine Spannung V an den Kondensator angelegt
wird, wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt: Q = CV ... (2)
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Der Strom ist nach den Definitionen
eine Ladungsmenge, die pro Zeiteinheit fließt, und wird durch die folgende
Gleichung ausgedrückt: I = dQ/dt ... (3)
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Wenn der Widerstand 51,
der zwischen den Anschlüssen
A und B von 5 angeschlossen
ist, gegen einen in 6 gezeigten
Kondensator 42 ausgetauscht wird, ist eine elektrische
Potentialdifferenz, die an den Kondensator 42 mit einer
Kapazität
C2 angelegt wird, (V1 – V2),
so dass eine Ladungsmenge, die vom Anschluss A zum Anschluss B in
einer Periode des Schalters 41 fließt, durch die folgende Gleichung
ausgedrückt
wird: I = QTOTAL
= C2 (V1 – V2)
... (4)
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Unter der Annahme, dass eine Periode
T = 1/fc (fc: Taktfrequenz), die den Schalter 41 umschaltet,
viel kürzer
ist als eine Ladezeit des Kondensators 42, ist eine Gesamtladungsmenge,
die vom Anschluss A zum Anschluss B fließt, QTOTAL und ein mittlerer
Strom I wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt: I = QTOTAL/T = C2 (V1 – V2)/T
... (5)
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Die nächste Gleichung wird aus den
vorstehend erwähnten
Gleichungen (1) und (5) bereitgestellt: R = T/C2 ... (6)
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Diese Gleichung (6) bedeutet, dass
ein ohmscher Wert in einer Erscheinung durch die Periode T des Takts
gesteuert werden kann. Folglich wird eine integrierende Schaltung 52,
die in 7 gezeigt ist, durch
Austauschen des Schalters 41 und des Kondensators 42 gegen
den Widerstand 51 von 5 konstruiert.
Die Zeitkonstante τ dieser
integrierenden Schaltung 52 wird durch die folgende Gleichung
ausgedrückt: τ = RC1 ... (7)
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Wenn die Grenzfrequenz dieser integrierenden
Schaltung 52 durch "fc" dargestellt wird,
wird sie durch die folgende Gleichung ausgedrückt: fc = 1/(zπRC1)
... (8)
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Die nächste Gleichung wird bereitgestellt, wenn
in die Gleichungen (7) und (8) die Gleichung (6) eingesetzt wird. τ = RC1 = (C1/C2)T ... (9)
fc = 1/(zπ(C1/C2)T) ... (10)
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Wenn der Schalter
41 auf
den Anschluss A umgeschaltet wird, ist eine Ersatzschaltung des
SCF
31 in
8 gezeigt.
Unter der Annahme, dass das Eingangssignal durch die folgende Gleichung
ausgedrückt
wird:
e(t) = Esinωt ... (11)und ein
Strom, der durch den Kondensator
41 fließt i(t)
ist, und das Tastverhältnis
des Takts 50% ist, wird der Zeitraum, in dem der Schalter
41 auf
den Anschluss A umgeschaltet ist, T/2, wobei T eine Periode des
Takts ist. Folglich wird die Menge an Ladung Q2, mit der der Kondensator
42 dann
geladen wird, durch die folgende Formel ausgedrückt:
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Unter der Annahme, dass die Periode
T in einer viel geringeren Periode variiert als die Periode des
Eingangssignals, wird der Kondensator 42 als konstante
Spannungsquelle betrachtet, von welcher sich ein Wert durch Disintegration
angesichts der nachfolgenden Schritte ändert. Wie in Gleichung (11) gezeigt,
ist das Eingangssignal e(t) eine Sinuswelle, wodurch das elektrische
Potential am Kondensator 42 mit einer Kapazität C2 als
Pseudosinuswelle betrachtet wird, die sich schrittweise ändert, wie
in 9 gezeigt, die das
Eingangssignal e(t) und das elektrische Potential von C2 zeigt.
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10 zeigt
eine Schaltungsanordnung, wenn der Schalter 41 des SCF 31 auf
die Seite des Anschlusses B umgeschaltet ist, von welcher eine Ersatzschaltung
in 11 dargestellt ist.
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Da der nicht-invertierende Eingangsanschluss
des Operationsverstärkers 43 in 10 geerdet ist, ist der invertierende
Eingangsanschluss angesichts eines Gleichstroms geerdet.
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In 11 stellt
ein Widerstand "r" einen Innenwiderstand
des Operationsverstärkers 43 dar
und ein Widerstand "RL" stellt eine Last
des Operationsverstärkers 43 dar.
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Ein elektrisches Potential Vi, mit
dem der Kondensator 42 geladen wird, wird durch die folgende
Gleichung ausgedrückt: Vi = Q2/C2 ... (13)
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Die Ladung Q2, mit der der Kondensator 42 geladen
wird, wird elektrisch über
den Innenwiderstand "r" des Operationsverstärkers 43 von
einem Punkt P (Erdung) entladen, wobei die Rückführungsschleife durch einen
Kondensator 44 des Operationsverstärkers 43 durch eine
Ausgangsspannung V0, die durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird, im
Operationsverstärker 43 angelegt
wird: V0 = A × Vi/(1
+ Aβ) ... (14)wobei "A" eine Verstärkung des Operationsverstärkers 43 darstellt
und "β" ein Rückführungsverhältnis desselben
darstellt.
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Folglich fließen ein Entladungsstrom "is", der durch den Kondensator 42 fließt, und
ein Rückführungsstrom "if", der durch den Kondensator 44 fließt, wie
in 11 gezeigt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
wird folglich ein Superregenerationsmittel (Superregenerationsschaltung 10 von 1) zum Zurückführen eines
Teils eines Eingangssignals über
einen Rückführungsleitweg,
um eine Superregeneration auszuführen,
ein Kapazitätselement
(Kondensator 42 von 4),
das im Rückführungsleitweg
des Superregenerationsmittels angeordnet ist, ein Schaltmittel (Schalter 41 von 4) zum Umschalten des Kapazitätselements
und ein Erzeugungsmittel (PLL-Schaltung 22 von 1) zum Erzeugen eines Takts,
der das Schaltmittel auf der Basis eines Ausgangssignals des Superregenerationsmittels
umschaltet, bereitgestellt.
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Ferner wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ein vorbestimmtes Steuersignal von der Steuereinheit 21 erzeugt,
der Takt mit einer vorbestimmten Frequenz wird von der PLL-Schaltung 22 erzeugt
und die Schaltgeschwindigkeit des Schalters 41 wird geeignet
geändert,
so dass die von der Superregenerationsschaltung 10 reproduzierte
Frequenz weitgehend auf einen festzulegenden willkürlichen
Wert verändert
werden kann, wie in 12 gezeigt.
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In 13 ist
ein Signalempfänger
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung gezeigt. In einer Superregenerationsschaltung 10 dieses
Ausführungsbeispiels
ist eine Resonanzschaltung 63 einer parallelen Schaltung
eines Kondensators 61 mit variabler Kapazität und einer
Spule 62 in einer Gewinnungsschaltung 30 anstelle
des SCF 31 von 1 angeordnet.
Die Kapazität
des Kondensators 61 mit variabler Kapazität wird für die Übereinstimmung
mit der Steuerspannung CV, die eine PLL-Schaltung 22 ausgibt,
gesteuert. Die anderen Komponenten sind dieselben wie jene von 1.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kapazität des Kondensators 61 mit
variabler Kapazität für die Übereinstimmung
mit einem Ausgangssignal eines TPF (entsprechend dem TPF 14 von 2) in der PLL-Schaltung 22 gesteuert.
Folglich variiert die Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung 63,
wodurch dieselben Effekte wie jene in dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
gefunden werden können.
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14 zeigt
ein Netzwerk, das als drittes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung
aus einer Vielzahl von Sendeempfängern
besteht. Die Sendeempfänger 70-1 bis 70-n sind
innerhalb eines Bereichs angeordnet, damit sie unter Verwendung
der Frequenzen f1 bis fn nacheinander kommunizieren. Die Sendeempfänger 70-1A bis 70-4A sind
in einem Bereich außerhalb
angeordnet, so dass sie die Kommunikationen innerhalb des Bereichs
nicht stören.
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Wie in 15 gezeigt,
verwendet jeder Sendeempfänger 70-i (i
= 1, 2, .., n) einen Steuerkanal mit einer gemeinsamen Frequenz
f0 in jedem Sendeempfänger
von 70-1 bis 70-n und benachrichtigt ein Gegenstück der Frequenz
des eigenen Datenübertragungsträgers, wonach
die Sendedaten unter Verwendung eines Kanals mit einer Frequenz
fi, die ihm zugewiesen ist, gesandt werden. Die Sendedaten sind
mit einer Kopfzeile und einer Fußzeile, die an deren Beginn
und Ende angeordnet sind, versehen, wodurch der Anfangspunkt und
der Endpunkt erkannt werden.
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16 zeigt
ein Beispiel eines Signalempfängers
des Sendeempfängers 70-i von 14. In diesem Signalempfänger wird
das Ausgangssignal einer Detektorschaltung 23 zu einer
Steuereinheit 21 geliefert. Die Steuereinheit 21 liest
die von einem Signalsender gesendete Steuerkanalinformation vom Ausgang
der Detektorschaltung 23 und die PLL-Schaltung 22 wird
gesteuert, um eine darin festgelegte Sendefrequenz zu empfangen.
Die anderen Komponenten sind dieselben wie jene in 1.
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Mit Bezug auf einen Ablaufplan von 17 und ein Ablaufdiagramm
von 18 wird eine Sendeoperation
des Sendeempfängers 70-i nachstehend
beschrieben.
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Zuerst sendet in einem Schritt S1
ein Sender (in den Zeichnungen nicht dargestellt) des Signalsendeempfängers 70-i im
voraus ein Sendeanzeigesignal und Daten, die eine Frequenz eines
eigenen Sendekanals darstellen (18 bei
(B)), durch Verwendung des Steuerkanals mit der Frequenz f0 synchron mit
dem Takt (18 bei (A)),
der in der eingebauten Oszillatorschaltung erzeugt wird. In einem
Schritt S2 werden die Daten über
den Kanal mit der Frequenz fi gesendet, die diesem zugeordnet ist
(18 bei (C)).
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Nach dem Senden eines Datenendsignals über den
Kanal mit der Frequenz fi (18 bei
(D)) empfängt
der Signalempfängerabschnitt
des Signalsendeempfängers 70-i ein
Signal eines Steuerkanals mit der Frequenz f0, die jedem Schlitz
zugeordnet ist, in einem Schritt S3 (18 bei
(E)). In einem Schritt S4 wird abgefragt, ob Antworten von allen
anderen Signalsendeempfängern
innerhalb des Kommunikationsbereichs vorhanden sind. Wenn nicht
mindestens einer der Signalsendeempfänger irgendeine Antwort gibt,
bewegt sich die Sequenz zu einem Schritt S5, in dem abgefragt wird,
ob irgendeine Antwort von einem anderen Signalsendeempfänger unter
einer MUSS-Bedingung (Signalsendeempfänger, dessen Antwort erwartet
wird) vorhanden ist. Die Sequenz kehrt zu Schritt S1 zurück, wenn
keine Antwort von irgendwelchen anderen Signalsendeempfängern unter
der MUSS-Bedingung vorhanden ist, wodurch der Signalsende- und -empfangsprozess
wieder ausgeführt
wird.
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Wenn in Schritt S4 bestätigt wird,
dass Antworten von jedem anderen Signalsendeempfänger empfangen wurden, oder
wenn in Schritt S5 bestätigt wird,
dass eine Antwort von einem anderen Signalsendeempfänger unter
der MUSS-Bedingung empfangen wurde, wird der Kommunikationsprozess
beendet.
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Nach Beendung des Sendeprozesses
durch einen Signalsendeempfänger 70-i führt ein
anderer Signalsendeempfänger 70-j einen
solchen Empfangsprozess aus, wie durch einen Ablaufplan von 19 gezeigt.
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Zuerst empfängt in einem Schritt S11 der Empfangsabschnitt
des Signalsendeempfängers 70-j den
Steuerkanal mit der Frequenz f0 und in einem Schritt S12 wird abgefragt,
ob der Empfangsabschnitt ein Steuersignal empfangen hat. Wenn das Steuersignal
nicht empfangen wird, kehrt die Sequenz zu Schritt S11 zurück und der
Empfangsprozess wird wiederholt ausgeführt.
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Wenn das Steuersignal in Schritt
S12 empfangen wird, bewegt sich die Sequenz zu einem Schritt S13,
in dem die Steuereinheit 21 im Signalempfangsabschnitt
des Signalsendeempfängers 70-j die
Kanalinformation liest, die in dem vom Gegenstück gesendeten Steuersignal
enthalten ist. In Schritt S13 steuert die Steuereinheit 21 die PLL-Schaltung 22,
um den Träger
der gelesenen Frequenz durch eine Superregenerationsschaltung 10 zu
empfangen. Für
die Übereinstimmung
mit der Steuerung durch die Steuereinheit 21 steuert die PLL-Schaltung 22 eine
Gewinnungsschaltung 30, gewinnt den Träger der festgelegten Frequenz
und steuert den SCF oder den Kondensator 61 mit variabler
Frequenz der Resonanzschaltung 63, wodurch ermöglicht wird,
dass die Superregenerationsschaltung 10 den Träger der
Frequenz fi empfängt.
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In einem nächsten Schritt S14 empfängt und liest
die Steuereinheit 21 das vom Gegenstück gesendete Signal über die
Detektorschaltung 23. Bei der Beendung des Empfangsprozesses
gibt die Steuereinheit 21 eine Antwort der Empfangsbeendung
der Daten an den Signalsendeempfänger 70-i unter
Verwendung des Steuerkanals in dem ihm zugeordneten Zeitschlitz
zurück
(18 bei (E)).
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Die Sequenz kehrt zu Schritt S11
zurück,
die Sequenz wird danach wiederholt ausgeführt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann folglich ein Heimdoktorsystem bereitgestellt werden, in dem
Daten wie z. B. Temperatur, Blutdruck oder dergleichen einer Familie,
die in einem Raum eines Heims gemessen werden, zu einer vorbestimmten Vorrichtung
drahtlos gesandt werden, damit sie in einer Datenbank gespeichert
werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
wird folglich ein Signalempfänger
bereitgestellt, der ein Pegelerfassungsmittel (die Detektorschaltung 23 von 16) zum Erfassen des Pegels
des Ausgangssignals des Superregenerationsmittels (Superregenerationsschaltung 10 von 16) und ein Steuermittel (Steuereinheit 21 von 16) zum Steuern eines Erzeugungsmittels
(PLL-Schaltung 22 von 16)
für die Übereinstimmung
mit dem Ausgangssignal des Pegelerfassungsmittels umfasst.
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In 20 ist
ein Signalempfänger
als viertes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung gezeigt, in dem eine Vergleicherschaltung 82 das
Ausgangssignal der Detektorschaltung 23 mit dem in einem
Speicher 83 gespeicherten wert vergleicht und das Vergleichsergebnis
an eine Steuereinheit 21 ausgibt. Die Steuereinheit 21 steuert
die Operation der Vergleicherschaltung 72 und des Speichers 83.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kommunikation
unter Verwendung des Kanals mit dem niedrigsten Rauschen unter n
Kanälen
mit den Frequenzen f1 bis fn ausgeführt und die Operation wird
mit Bezug auf einen Ablaufplan von 21 beschrieben.
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Zuerst steuert die Steuereinheit 21 in
einem Schritt S21 die PLL-Schaltung 22, was ermöglicht, dass
eine Superregenerationsschaltung 10 ein Signal eines Kanals
mit einer Frequenz f1 empfängt.
In einem Schritt S22 ermöglicht
eine Vergleicherschaltung 82, dass der Speicher 83 einen
Spitzenwert des empfangenen Signals speichert, das nach dem Erfassen
eines Ausgangssignals der Detektorschaltung 23 empfangen
wird.
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Als nächstes setzt die Steuereinheit 21 eine Variable
k, die eine Anzahl von Verarbeitungszeiten (verarbeitete Kanäle) darstellt,
in einem Schritt S23 auf "2" und führt die
Erfassung eines Spitzenwerts eines k-ten Kanals (derzeit zweiter
Kanal) in einem Schritt S24 aus. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 21 steuert
die PLL-Schaltung 22,
was ermöglicht, dass
die Superregenerationsschaltung 10 einen Träger mit
einer Frequenz f2 empfängt.
Nach der Erfassung des Spitzenwerts der Detektorschaltung 23 vergleicht
die Vergleicherschaltung 82 diesen mit dem im Speicher 83 gespeicherten
niedrigsten Spitzenwert bis zum (k – 1)-ten Kanal (derzeit der
erste) in einem Schritt S25. Derzeit ist der Spitzenwert des ersten
Kanals im Speicher 83 gespeichert, wobei der Spitzenwert
des ersten Kanals als niedrigster Spitzenwert betrachtet wird und
mit dem Spitzenwert des zweiten Kanals verglichen wird.
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In einem Schritt S26 wird durch die
Vergleicherschaltung 82 als nächstes abgefragt, ob der im Speicher 83 gespeicherte
Spitzenwert niedriger ist als der Spitzenwert des derzeit erfassten
Kanals. Wenn der im Speicher 83 gespeicherte Spitzenwert niedriger
ist, bewegt sich die Sequenz zu einem Schritt S27, in dem die Variable
k um "1" erhöht wird (derzeit
k = 3), und kehrt danach zum Schritt 24 zum Wiederholen der Sequenz
zurück.
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Mit anderen Worten, wenn beurteilt
wird, dass der Spitzenwert des ersten Kanals, der im Speicher 83 gespeichert
ist, niedriger ist, wird k = 3 in Schritt S27 bestätigt und
der Spitzenwert des dritten Kanals wird in Schritt S24 erfasst.
Hinsichtlich des Spitzenwerts des dritten Kanals wird ein gleicher
Prozess ausgeführt.
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Wenn in einem Schritt S26 beurteilt
wird, dass der im Speicher 83 gespeicherte Spitzenwert nicht
niedriger ist (der Spitzenwert eines empfangenen aktuellen Kanals
ist niedriger), bewegt sich die Sequenz zu einem Schritt S28, in
dem die Vergleicherschaltung 82 den Spitzenwert des empfangenen Signals
des aktuellen Kanals auf den bereits im Speicher 83 gespeicherten
niedrigsten Wert überschreibt.
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Als nächstes bewegt sich die Sequenz
zu einem Abfrageschritt S29, wobei die Steuereinheit 21 beurteilt,
ob die Variable k gleich einem Wert "n" des letzten
Kanals ist oder nicht. Wenn die Variable k nicht gleich n ist, kehrt
die Sequenz zu Schritt S27 zurück,
um die Variable k um "1" zu erhöhen, um
den Prozess nach Schritt S24 auszuführen.
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Wie in 22 gezeigt,
werden durch Wiederholen des vorstehend erwähnten Prozesses die Spitzenwerte
(22 bei (B)) der Empfangssignale von
n Kanälen
mit den Frequenzen von f1 bis fn (22 bei
(A)) nacheinander empfangen, wodurch ermöglicht wird, dass der Speicher 83 den
niedrigsten darin speichert.
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Wenn die Beendung der Abtastung von
n Kanälen
in Schritt S29 festgestellt wird, bewegt sich die Sequenz zu einem
Schritt S30, in dem die Steuereinheit 21 den Abtastprozess
beendet, was ermöglicht, dass
sich die Sequenz zu einem Schritt S31 bewegt. Im Schritt S31 steuert
die Steuereinheit 21 die PLL-Schaltung 22, um
den Kanal mit dem niedrigsten Spitzenwert (den Kanal mit dem niedrigsten
Rauschen), der im Speicher 83 gespeichert ist, zu empfangen.
Somit kann der Signalempfänger
dieses Ausführungsbeispiels
ein Signal unter Verwendung des Kanals mit dem niedrigsten Rauschen
empfangen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
wird folglich ein Signalempfänger
bereitgestellt, der ein Modifikationsmittel (die Steuereinheit 20 von 20) zum Ändern einer Frequenz eines
durch ein Superregenerationsmittel (die Superregenerationsschaltung 10 von 20) regenerierten Signals,
ein Pegelerfassungsmittel (die Detektorschaltung 23 von 20) zum Erfassen des Pegels
eines Ausgangssignals des Superregenerationsmittels, ein Frequenzerfassungsmittel
(den Speicher 83 von 20)
zum Erfassen der Frequenz mit dem minimalen Rauschen unter den Frequenzen
der vom Superregenerationsmittel regenerierten Signale infolge der
Erfassung durch das Pegelerfassungsmittel und ein Steuermittel (die
Vergleicherschaltung 82 von 20)
zum Steuern des Modifikationsmittels für die Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal
des Frequenzerfassungsmittels umfasst.
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In 23 ist
ein Signalempfänger
gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung gezeigt, wobei ein Ausgangspegel einer Detektorschaltung 23 durch
eine Pegelerfassungsschaltung 92 erfasst wird, um die Erfassungsergebnisse
an eine Steuereinheit 21 anzulegen. Die anderen Komponenten
sind dieselben wie jene von 1.
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Eine Operation des Signalempfängers von 23 wird nachstehend beschrieben.
Die Pegelerfassungsschaltung 92 erfasst einen Pegel des
von der Detektorschaltung 23 erzeugen Erfassungssignals
und gibt das Erfassungsergebnis an die Steuereinheit 21 aus.
Wenn der von der Pegelerfassungsschaltung 92 erzeugte Ausgangspegel
niedriger wird als ein vorbestimmter Bezugswert, steuert die Steuereinheit 21 eine
PLL-Schaltung 22 (einen Frequenzteiler 12), um
die Empfangsfrequenz einer Superregenerationsschaltung 10 ein
wenig zu ändern.
wenn der von der Pegelerfassungsschaltung 92 erzeugte Ausgangspegel
höher ist
als der vorbestimmte Bezugswert, wird die Einstelloperation beendet
und die aktuell festgelegte Frequenz wird von der Superregenerationsschaltung 10 empfangen.
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Somit stellt die Steuereinheit 21 dieses
Ausführungsbeispiels
automatisch die festzulegende zweckmäßigste Frequenz ein (vorteilhafterweise kann
der maximale Erfassungspegel erhalten werden). Wenn die von der
Superregenerationsschaltung 10 empfangene Mittenfrequenz
beispielsweise aufgrund einer Zeitalterung oder von Temperaturschwankungen
abweicht, wird die Frequenz folglich automatisch auf das Optimum
eingestellt. Wie schematisch in 24 gezeigt,
kann die ursprünglich
zu empfangende Frequenz folglich mit steilen Kennlinien empfangen
werden.
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Somit umfasst der Signalempfänger dieses Ausführungsbeispiels
ein Steuermittel (Steuereinheit 21 von 23) zum Erfassen einer Operation der PLL-Schaltung
(22 von 23),
um das Teilungsverhältnis
des Frequenzteilers für
die Übereinstimmung mit
einem Ergebnis der Erfassung zu steuern.
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Falls es in diesem Ausführungsbeispiel
erwünscht
ist, kann die Pegelerfassungsschaltung 92 des Signalempfängers in 23 weggelassen werden und
eine Steuerspannung vom TPF 14 zum VCO 11 der
PLL-Schaltung 22 kann durch die Steuereinheit 21 überwacht
werden, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt, so dass ein
Teilungsverhältnis des
Frequenzteilers 12 der PLL-Schaltung 22 gesteuert
werden kann, wenn der Wert stark vom Bezugswert abweicht.
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Die Löschoszillatorschaltung 4 in
den vorangehenden Ausführungsbeispielen
kann gegen eine AGC-Schaltung ausgetauscht werden, die einen Verstärkungsgrad
des Verstärkers 2 steuert,
die PLL-Schaltung 22 kann gegen eine FLL-Schaltung ausgetauscht
werden.
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Die Signalempfänger in den vorangehenden Ausführungsbeispielen
können
auf ein schlüsselloses Eingangssystem
oder eine andere Kommunikationsvorrichtung, falls erwünscht, angewendet
werden.
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Die vorangehende Beschreibung der
Erfindung wurde für
Erläuterungs-
und Beschreibungszwecke dargestellt. Sie soll nicht erschöpfend sein oder
die Erfindung auf die beschriebenen präzisen Formen begrenzen und
andere Modifikationen sind angesichts der vorangehenden Lehre möglich.
