NL1017938C2 - Demodulator for frequency modulation signal comprises oscillator connection to which signal is fed at predetermined location for phase-locking of connection - Google Patents
Demodulator for frequency modulation signal comprises oscillator connection to which signal is fed at predetermined location for phase-locking of connection Download PDFInfo
- Publication number
- NL1017938C2 NL1017938C2 NL1017938A NL1017938A NL1017938C2 NL 1017938 C2 NL1017938 C2 NL 1017938C2 NL 1017938 A NL1017938 A NL 1017938A NL 1017938 A NL1017938 A NL 1017938A NL 1017938 C2 NL1017938 C2 NL 1017938C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- signal
- demodulator
- output signal
- output
- oscillator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K9/00—Demodulating pulses which have been modulated with a continuously-variable signal
- H03K9/06—Demodulating pulses which have been modulated with a continuously-variable signal of frequency- or rate-modulated pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/02—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
- H03D3/24—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits
- H03D3/241—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits the oscillator being part of a phase locked loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
FM-demodulatorFM demodulator
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een FM-demodulator voor het demoduleren van een ffequentiegemoduleerd ('frequency modulation, FM') signaal.The present invention relates to an FM demodulator for demodulating a frequency modulated ("frequency modulation, FM") signal.
5 Het demoduleren van een frequentie-gemoduleerd ('frequency modulation, FM') signaal is bekend en een veelvoud aan schakelingen en ontwerpen voor FM-demodulatie is bekend. In de promotiepublicatie 'High-performance frequency-demodulation systems' van M. Kouwenhoven, uitgegeven door de Technische Universiteit Delft in 1998, zijn de principes van FM-demodulatie geclassificeerd.The demodulation of a frequency modulated ('frequency modulation, FM') signal is known and a plurality of circuits and designs for FM demodulation are known. In the promotional publication 'High-performance frequency demodulation systems' by M. Kouwenhoven, published by Delft University of Technology in 1998, the principles of FM demodulation have been classified.
10 Hierin wordt aangetoond dat directe FM-detectie niet mogelijk is omdat informatie die omvat is in het FM-gemoduleerde signaal niet gerelateerd kan worden aan een energiebevattende grootheid. Er is derhalve alleen indirecte FM-detectie mogelijk, en wel gebaseerd op twee basisprincipes, beide gebaseerd op conversie van de FM-modulatie naar een andere modulatievorm. Eén ervan is omzetting van 15 ffequentiemodulatie (FM) naar fasemodulatie (PM), en de andere is omzetting van FM via PM naar amplitudemodulatie (AM). Als laatste is dan PM-demodulatie, respectievelijk AM-demodulatie nodig.It is shown herein that direct FM detection is not possible because information contained in the FM modulated signal cannot be related to an energy-containing quantity. Therefore, only indirect FM detection is possible, based on two basic principles, both based on conversion of the FM modulation to a different modulation form. One is conversion from frequency modulation (FM) to phase modulation (PM), and the other is conversion from FM via PM to amplitude modulation (AM). Lastly, PM demodulation or AM demodulation is then required.
De doelstelling van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een FM-demodulator die eenvoudig en goedkoop te realiseren is en een betrouwbaar bedrijf 20 garandeert.The object of the present invention is to provide an FM demodulator that is simple and inexpensive to realize and guarantees reliable operation.
Deze doelstelling wordt bereikt door een FM-demodulator voor het demoduleren van een FM-signaal, omvattende een oscillatorschakeling, waarbij het FM-signaal op een vooraf bepaalde plaats in de oscillatorschakeling wordt ingevoerd teneinde een fasevergrendeling van de oscillatorschakeling te bereiken.This object is achieved by an FM demodulator for demodulating an FM signal comprising an oscillator circuit, wherein the FM signal is input at a predetermined location in the oscillator circuit in order to achieve a phase lock of the oscillator circuit.
25 De onderhavige uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat eerste-orde oscillators injectievergrendeling ('injection lock') vertonen, dat wil zeggen dat dergelijke oscillators fasevergrendeling (en daardoor frequentievergrendeling) bereiken op banddoorlaatsignalen die op een bepaalde plaats in de schakeling geïnjecteerd worden. Dergelijke 'injection lock' kan gebeuren op de nominale oscillatorfrequentie of op een 30 geheel veelvoud van de nominale oscillatorfrequentie. Eerste-orde oscillators komen overeen met astabiele multivibrators en relaxatie-oscillators. Deze eigenschap wordt in de onderhavige uitvinding gebruikt om op een eenvoudige en betrouwbare wijze FM-demodulatie te bereiken.The present invention is based on the insight that first-order oscillators exhibit injection lock, that is, such oscillators achieve phase lock (and therefore frequency lock) on band pass signals injected at a particular location in the circuit. Such an 'injection lock' can take place at the nominal oscillator frequency or at a whole multiple of the nominal oscillator frequency. First-order oscillators correspond to astable multivibrators and relaxation oscillators. This feature is used in the present invention to achieve FM demodulation in a simple and reliable manner.
_ 1 01 73 38 21 01 73 38 2
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat de FM-demodulator een dynamisch geheugenelement dat een eerste uitgangssignaal levert, een eerste en tweede vergelijkelement die zijn ingericht voor het vergelijken van het eerste uitgangssignaal met een eerste, respectievelijk tweede referentiesignaal, een 5 discreet geheugenelement dat verbonden is met uitgangssignalen van het eerste en tweede vergelijkelement voor het opslaan van een tweede uitgangssignaal, waarbij het tweede uitgangssignaal een waarde heeft die gelijk is aan een van een veelvoud van waarden en afhankelijk is van de waarde van de uitgangssignalen van het eerste en tweede vergelijkelement, waarbij een ingang van het dynamisch geheugenelement 10 verbonden is met het tweede uitgangssignaal, en waarbij het eerste en/of tweede referentiesignaal afhankelijk is van het FM-signaal.In a preferred embodiment of the present invention, the FM demodulator comprises a dynamic memory element which supplies a first output signal, a first and second comparison element which are arranged for comparing the first output signal with a first and second reference signal, respectively, a discrete memory element which is connected is with output signals of the first and second comparison elements for storing a second output signal, the second output signal having a value equal to one of a plurality of values and dependent on the value of the output signals of the first and second comparison elements, wherein an input of the dynamic memory element 10 is connected to the second output signal, and wherein the first and / or second reference signal is dependent on the FM signal.
De FM-demodulator volgens deze uitvoeringsvorm is eenvoudig en goedkoop te implementeren en garandeert een betrouwbaar bedrijf.The FM demodulator according to this embodiment is simple and inexpensive to implement and guarantees reliable operation.
Bij voorkeur is het dynamisch geheugenelement een integratorschakeling, en is 15 het eerste uitgangssignaal evenredig met de integraal van het tweede uitgangssignaal over de tijd. Daarnaast is het discreet geheugenelement bij voorkeur een set-reset signaalbuffer (SR-latch).The dynamic memory element is preferably an integrator circuit, and the first output signal is proportional to the integral of the second output signal over time. In addition, the discrete memory element is preferably a set-reset signal buffer (SR-latch).
Het eerste uitgangssignaal en het tweede uitgangssignaal bevatten de informatie van het oorspronkelijke signaal behorend bij het FM-signaal. Het oorspronkelijke 20 signaal kan teruggewonnen worden uit het eerste of tweede uitgangssignaal.The first output signal and the second output signal contain the information of the original signal associated with the FM signal. The original signal can be recovered from the first or second output signal.
Opgemerkt wordt dat een eerste-orde oscillator met twee geheugenelementen, zoals gebruikt in de FM-demodulator volgens de onderhavige uitvinding, bekend is uit internationale octrooiaanvrage W098/48511. Dit document beschrijft een resonator met een selectieschakeling voor het kiezen van een resonantiemodus.It is noted that a first-order oscillator with two memory elements, as used in the FM demodulator according to the present invention, is known from international patent application WO98 / 48511. This document describes a resonator with a selection circuit for selecting a resonance mode.
25 In een verdere uitvoeringsvorm omvat de FM-demodulator verder een eerste en/of tweede optelschakeling voor het optellen van het FM-signaal bij het eerste, respectievelijk tweede referentiesignaal. In dit geval verandert de laagfrequente of gemiddelde waarde van het eerste uitgangssignaal van de integrator in het ritme van het FM-signaal en kan het oorspronkelijke signaal eenvoudig teruggewonnen worden.In a further embodiment, the FM demodulator further comprises a first and / or second adding circuit for adding the FM signal to the first and second reference signal, respectively. In this case, the low-frequency or average value of the integrator's first output signal changes to the rhythm of the FM signal and the original signal can be easily recovered.
30 Als alternatief omvat de FM-demodulator verder een eerste en tweede optelschakeling voor het in fase optellen van het FM-signaal bij het eerste, respectievelijk tweede referentiesignaal. In dit geval zal de gemiddelde waarde van het eerste uitgangssignaal veranderen. Als verder alternatief wordt het FM-signaal in 1 01 73 38 3 tegenfase opgeteld bij het eerste, respectievelijk tweede referentiesignaal. Hierdoor ontstaat een amplitudegemoduleerd signaal aan de uitgang van de integrator overeenkomend met het FM-signaal.Alternatively, the FM demodulator further comprises a first and second addition circuit for phase-adding the FM signal to the first and second reference signal, respectively. In this case, the average value of the first output signal will change. As a further alternative, the FM signal is added to the first and second reference signal, respectively, in a counter-phase. This results in an amplitude modulated signal at the output of the integrator corresponding to the FM signal.
Bij voorkeur omvat de FM-demodulator verder een AM-demodulator, waarvan 5 de ingang is verbonden met het eerste uitgangssignaal. In een uitvoeringsvorm is de AM-demodulator een laagdoorlaatfilter. Een dergelijke AM-demodulator kan reeds aanwezig zijn in de eerste-orde oscillator. Aan de uitgang van de AM-demodulator kan het gedemoduleerde FM-signaal afgenomen worden.The FM demodulator preferably further comprises an AM demodulator, the input of which is connected to the first output signal. In one embodiment, the AM demodulator is a low pass filter. Such an AM demodulator can already be present in the first-order oscillator. The demodulated FM signal can be taken at the output of the AM demodulator.
In een verdere uitvoeringsvorm omvat de oscillator een kwadratuuroscillator en 10 omvat de FM-demodulator verder een AM-demodulator, zoals een pythagoratorschakeling, die verbonden is met de kwadratuuroscillator voor het demoduleren van een AM-uitgangssignaal. Hoewel een dergelijke FM-demodulator een enigszins meer complexe opbouw heeft, zal in dit geval slechts een kleine draaggolfcomponent overblijven, waardoor aan een eventuele filtering van het 15 gedemoduleerde signaal eenvoudigere eisen kunnen worden gesteld.In a further embodiment, the oscillator comprises a quadrature oscillator and the FM demodulator further comprises an AM demodulator, such as a pythagorator circuit, which is connected to the quadrature oscillator for demodulating an AM output signal. Although such an FM demodulator has a somewhat more complex structure, in this case only a small carrier wave component will remain, as a result of which simpler requirements can be imposed on a possible filtering of the demodulated signal.
Een verder aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebruik van een eerste-orde oscillator als FM-demodulator voor het demoduleren van een FM-signaal, waarbij de eerste-orde oscillator omvat een dynamisch geheugenelement dat een eerste uitgangssignaal levert, een eerste en tweede vergelijkelement die zijn 20 ingericht voor het vergelijken van het eerste uitgangssignaal met een eerste, respectievelijk tweede referentiesignaal, een discreet geheugenelement dat verbonden is met uitgangssignalen van het eerste en tweede vergelijkelement voor het opslaan van een tweede uitgangssignaal, waarbij het tweede uitgangssignaal een waarde heeft die gelijk is aan een van een veelvoud van waarden en afhankelijk is van de waarde van de 25 uitgangssignalen van het eerste en tweede vergelijkelement, en waarbij een ingang van het dynamisch geheugenelement verbonden is met het tweede uitgangssignaal, en waarbij het eerste en/of tweede referentiesignaal afhankelijk is van het FM-signaal. Het eerste of tweede uitgangssignaal bevat dan de informatie betreffende het oorspronkelijke signaal en kan met behulp van verdere bewerkingen of schakelingen 30 teruggewonnen worden.A further aspect of the present invention relates to the use of a first-order oscillator as an FM demodulator for demodulating an FM signal, the first-order oscillator comprising a dynamic memory element providing a first output signal, a first and second comparison element arranged for comparing the first output signal with a first and second reference signal, respectively, a discrete memory element connected to outputs of the first and second comparison elements for storing a second output signal, the second output signal having a value which is equal to one of a plurality of values and is dependent on the value of the output signals of the first and second comparison element, and wherein an input of the dynamic memory element is connected to the second output signal, and wherein the first and / or second reference signal depends on the FM signal . The first or second output signal then contains the information regarding the original signal and can be recovered with the aid of further operations or circuits.
De onderhavige uitvinding zal nu in meer detail worden toegelicht aan de hand van een voorbeelduitvoeringsvorm, met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin .1 o 1 7 ö 3 8 4The present invention will now be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment, with reference to the accompanying drawings, in which.
Fig. 1 een principeschema toont van een FM-demodulator volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;FIG. 1 shows a principle diagram of an FM demodulator according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 signaalgrafieken toont van signalen op verschillende plaatsen in de FM-demodulator van Fig.l; en 5 Fig. 3 een elektronisch schema toont van een mogelijke implementatie van de FM-demodulator van Fig. 1.FIG. 2 shows signal graphs of signals at different locations in the FM demodulator of FIG. 1; and FIG. 3 shows an electronic diagram of a possible implementation of the FM demodulator of FIG. 1.
In Figuur 1 wordt een principeschema getoond van een FM-demodulator 10 die een eerste-orde oscillator omvat. De eerste-orde oscillator wordt gevormd door twee gekoppelde geheugenelementen. Als eerste omvat de eerste-orde oscillator een 10 geheugenelement 14 met een discrete-tijd- of een discreet-niveaukenmerk, dat wil zeggen dat het geheugenelement 14 in staat is een eindig aantal waarden op te slaan, en/of ontvankelijk is voor wijzigingen aan de ingang alleen op discrete tijdsmomenten. Het geheugenelement 14 heeft bipolaire uitgangswaarden (ten opzichte van nul), en wordt bijvoorbeeld geïmplementeerd door een set-reset signaalbuffer ('SR-latch').Figure 1 shows a principle diagram of an FM demodulator 10 comprising a first-order oscillator. The first-order oscillator is formed by two coupled memory elements. First, the first-order oscillator comprises a memory element 14 with a discrete time or a discrete level characteristic, that is, the memory element 14 is capable of storing a finite number of values, and / or is susceptible to changes to the entrance only at discrete times. The memory element 14 has bipolar output values (relative to zero), and is implemented, for example, by a set-reset signal buffer ('SR-latch').
15 Daarnaast omvat de eerste-orde oscillator een zogenaamd dynamisch geheugen 11, waarvoor in de meeste gevallen een integrator wordt gekozen, die analoog is. Het voordeel van een integrator 11 is dat deze een lineaire werking heeft.In addition, the first-order oscillator comprises a so-called dynamic memory 11, for which in most cases an integrator is chosen which is analog. The advantage of an integrator 11 is that it has a linear effect.
Verder omvat de FM-demodulator oscillator 10 twee vergelijkelementen 12,13, die de waarde van het uitgangssignaal Vjnt van de integrator 11 vergelijkt met twee 20 referentiewaarden. De uitgangssignalen van de vergelijkelementen 12,13 worden als ingangssignalen gebruikt voor de SR-latch 14 en kunnen dus de toestand van de SR-latch 14 veranderen. De FM-demodulator 10 volgens de onderhavige uitvinding omvat verder twee sommatie-elementen 15,16, waarvan het respectieve uitgangssignaal wordt toegevoerd aan de eerste, respectievelijk tweede vergelijkelement 12, 13. Het eerste 25 sommatie-element 15 telt zijn twee ingangssignalen op, gevormd door een hoog referentiesignaal Eh en een eerste ingangssignaal Vjni. Bij het tweede sommatie-element 16 worden een laag referentiesignaal Ei en een tweede ingangssignaal Vjn2 bij elkaar geteld. Door het wijzigen van het eerste en/of tweede ingangssignaal Vini, Vin2 wordt de referentiewaarde voor het bijbehorende vergelijkelement 12, 13 gewijzigd.Furthermore, the FM demodulator oscillator 10 comprises two comparison elements 12, 13, which compares the value of the output signal Vjnt of the integrator 11 with two reference values. The output signals of the comparison elements 12, 13 are used as input signals for the SR latch 14 and can therefore change the state of the SR latch 14. The FM demodulator 10 according to the present invention further comprises two summation elements 15, 16, the respective output signal of which is applied to the first and second comparison elements 12, 13 respectively. The first summation element 15 adds up its two input signals, formed by a high reference signal Eh and a first input signal Vjni. At the second summation element 16, a low reference signal E1 and a second input signal Vjn2 are added together. By changing the first and / or second input signal Vini, Vin2, the reference value for the associated comparison element 12, 13 is changed.
30 Indien de beide ingangssignalen Vjni, Vm2 gelijk aan nul worden gehouden, werkt de FM-demodulator 10 als een normale eerste-orde oscillator. Wanneer het integratie-element 11 een constant signaalniveau aan zijn ingang krijgt, zal het uitgangssignaal een hellingssignaal zijn. Wanneer het hellingssignaal een van de referentiesignalen Ei, 1 01 79 38 5If the two input signals Vjni, Vm2 are kept equal to zero, the FM demodulator 10 operates as a normal first-order oscillator. When the integration element 11 receives a constant signal level at its input, the output signal will be a slope signal. When the slope signal is one of the reference signals Ei, 1 01 79 38 5
Eh overschrijdt, verandert het respectieve vergelijkelement 12,13 zijn uitgangssignaal, wat vervolgens er voor zorgt dat het geheugenelement 14 (of SR-latch 14) omschakelt. Hierdoor verandert het uitgangssignaal van het geheugenelement van teken, en op zijn beurt verandert ook de helling van het integratie-element 11 van teken. Dit proces 5 herhaalt zich eindeloos, waardoor periodieke signalen optreden in de eerste-orde oscillator.Eh, the respective comparison element 12, 13 changes its output signal, which subsequently causes the memory element 14 (or SR-latch 14) to switch over. As a result, the output signal of the memory element changes sign, and in turn also the slope of the integration element 11 changes sign. This process 5 repeats itself endlessly, as a result of which periodic signals occur in the first-order oscillator.
Wanneer de referentiewaarden van de vergelijkelementen 12,13 gewijzigd worden, zal ook de frequentie van de oscillator veranderen. De eerste-orde oscillator bemonstert in principe de referentiewaarden. Hierdoor zullen niet alleen langzaam 10 veranderende (basisband-) signalen de frequentie van de eerste-orde oscillator wijzigen, maar ook banddoorlaatsignalen. Met name zullen blokvormige signalen in staat zijn om er voor te zorgen dat de eerste-orde oscillator vergrendelt. Echter, ook signalen met een andere vorm zullen dit effect veroorzaken.When the reference values of the comparison elements 12, 13 are changed, the frequency of the oscillator will also change. The first-order oscillator basically samples the reference values. As a result, not only slowly changing (base band) signals will change the frequency of the first-order oscillator, but also band pass signals. In particular, block-shaped signals will be able to cause the first-order oscillator to lock. However, signals with a different shape will also cause this effect.
De FM-demodulator 10 omvat verder een AM-demodulator 17, bijvoorbeeld in 15 de vorm van een laagdoorlaatfilter. De ingang van de AM-demodulator 17 is verbonden met de uitgang van het integratie-element 11 en de uitgang van de AM-demodulator 17 geeft het uitgangssignaal VUjt van de FM-demodulator 10.The FM demodulator 10 further comprises an AM demodulator 17, for example in the form of a low-pass filter. The input of the AM demodulator 17 is connected to the output of the integration element 11 and the output of the AM demodulator 17 gives the output VUjt of the FM demodulator 10.
Fig. 2 toont onder elkaar signalen die optreden op verschillende plaatsen in de FM-demodulator 10 van Fig. 1. Het bovenste signaal geeft een FM-gemoduleerd 20 signaal weer dat ingevoerd wordt als het eerste of tweede ingangssignaal Vj„i, Vjn2, van de sommatie-elementen 15, 16. Daaronder is het signaal Vjnt aan de uitgang van het integratie-element 11 weergegeven. Als laatste is het uitgangssignaal VUit van de FM-demodulator 10 weergegeven.FIG. 2 shows below each other signals occurring at different places in the FM demodulator 10 of FIG. 1. The upper signal represents an FM-modulated signal which is input as the first or second input signal Vj1, Vjn2, of the summation elements 15, 16. Below that the signal Vjnt is at the output of the integration element 11. Finally, the output signal VUit from the FM demodulator 10 is shown.
Om er voor te zorgen dat de eerste-orde oscillator dezelfde frequentie heeft als 25 het opgedrukte (te demoduleren) ingangssignaal Vj„, wordt de amplitude van het uitgangssignaal Vjnt van het integratie-element 11 gewijzigd, omdat de integratieconstante van het integratie-element 11 niet verandert. De resulterende amplitude modulatie kan gedemoduleerd worden, hetgeen als uitgangssignaal VUit van de FM-demodulator 10 het signaal oplevert dat oorspronkelijk gebruikt werd om de 30 FM-draaggolf te moduleren.To ensure that the first-order oscillator has the same frequency as the printed (to be demodulated) input signal Vj ', the amplitude of the output signal Vjnt of the integration element 11 is changed because the integration constant of the integration element 11 does not change. The resulting amplitude modulation can be demodulated, yielding as an output signal V from the FM demodulator 10 the signal originally used to modulate the FM carrier.
In de FM-demodulator 10 volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk om een of twee referentiewaarden van de vergelijkelementen 12, 13 te beïnvloeden voor demodulatie. Indien slechts één referentiewaarde wordt beïnvloed (bijvoorbeeld met .1017$ S3 6 het ingangssignaal Vini) en de andere constant wordt gehouden (op de waarde Ei), zal de laagfrequente of gemiddelde waarde van het uitgangssignaal Vjnt van het integratie-element 11 veranderen in het ritme van het FM-gemoduleerde signaal Vj„. Indien de twee referentiewaarden in-fase worden beïnvloed, dat wil zeggen dat het FM-5 gemoduleerde signaal Vjn wordt opgeteld bij beide referentiewaarden Ei, Eh, zal de gemiddelde waarde van het uitgangssignaal Vjnt van het integratie-element 11 veranderen. Indien echter de referentiewaarden Ei, Eh beïnvloed worden in tegenfase, wordt het uitgangssignaal Vmt van het integratie-element 11 in amplitude gemoduleerd in het ritme van het FM-gemoduleerde signaal. Uiteraard kunnen ook andere relaties 10 van de twee ingangssignalen V^i, Vin2 gebruikt worden.In the FM demodulator 10 according to the present invention, it is possible to influence one or two reference values of the comparison elements 12, 13 for demodulation. If only one reference value is affected (for example the input signal Vini with .1017 $ S3 6) and the other is kept constant (at the value Ei), the low-frequency or average value of the output signal Vjnt of the integration element 11 will change to the rhythm of the FM modulated signal Vj „. If the two reference values are influenced in-phase, i.e. the FM-5 modulated signal Vjn is added to both reference values Ei, Eh, the average value of the output signal Vjnt of the integration element 11 will change. However, if the reference values Ei, Eh are influenced in reverse phase, the output signal Vmt of the integration element 11 is amplitude-modulated in the rhythm of the FM-modulated signal. Of course, other relations of the two input signals V1, Vin2 can also be used.
Voor de deskundige zal het duidelijk zijn, dat er eerste-orde oscillators bestaan, waarin de AM-demodulator 17 in een of andere vorm reeds aanwezig is. Tevens zal het duidelijk zijn dat ook signalen op een andere plaats in de FM-demodulator 10 te gebruiken zijn om het uiteindelijke gedemoduleerde signaal te verkrijgen, zoals het 15 uitgangssignaal Vuu van het geheugenelement 14.It will be apparent to those skilled in the art that there are first-order oscillators in which the AM demodulator 17 is already present in one form or another. It will also be clear that signals can also be used at a different location in the FM demodulator 10 to obtain the final demodulated signal, such as the output signal Vuu of the memory element 14.
In Fig. 3 is een schakelingschema weergegeven van een implementatie van de eerste-orde oscillator voor gebruik als FM-demodulator. De schakeling omvat een voedingsspanningbron Vdc· De referentiesignalen worden gevormd door twee spanningsbronnen Vri en Vr2 die bijvoorbeeld waarden hebben van 3 V, 20 respectievelijk 2,4 V. Eén van de referentiesignalen wordt beïnvloed door het FM-signaal, zoals in de schakeling weergegeven door de serieschakeling van spanningsbronnen Vri en Vi„.In FIG. 3 shows a circuit diagram of an implementation of the first-order oscillator for use as an FM demodulator. The circuit comprises a supply voltage source Vdc. The reference signals are formed by two voltage sources Vri and Vr2 which have, for example, values of 3 V, 20 and 2.4 V, respectively. One of the reference signals is influenced by the FM signal, as represented in the circuit by the series connection of voltage sources Vri and Vi „.
De vergelijkschakelingen 12, 13 worden gevormd door de transistors Qö, Q7 en stroombron I5, respectievelijk transistors Qg, Q9 en stroombron Ig. De stroombronnen Ig, 25 I7 hebben in het getoonde voorbeeld een waarde van 2 mA. Aan de basis van transistor Q7 wordt het hoge referentiesignaal (VRi+Vin) toegevoerd en aan de basis van transistor Qö het uitgangssignaal Vuui van de integrator 11. Aan de basis van transistor Q9 wordt het lage referentiesignaal (Vr2) toegevoerd en aan de basis van transistor Qg eveneens het uitgangssignaal VUiti van de integrator 11. De emitters van transistors Qö, Q7 en van 30 transistors Qg, Q9 zijn verbonden met een stroombron I5, respectievelijk Iö. De uitgangssignalen (de met elkaar verbonden collectors van transistors Qö, Qg, respectievelijk Q7, Q9) van de vergelijkschakelingen 12,13 zijn verbonden met de set-en resetingang van de SR-latch 14.The comparison circuits 12, 13 are formed by the transistors Q6, Q7 and current source I5, respectively, transistors Qg, Q9 and current source Ig. The current sources Ig, I7 have a value of 2 mA in the example shown. The high reference signal (VR1 + Vin) is applied to the base of transistor Q7 and the output signal Vuui of the integrator 11 to the base of transistor Q0. The low reference signal (Vr2) is applied to the base of transistor Q9 and to the base of transistor Qg also the output signal VUiti from the integrator 11. The emitters of transistors Q6, Q7 and of transistors Qg, Q9 are connected to a current source I5 and I0, respectively. The output signals (the collectors of transistors Q0, Qg, and Q7, Q9, respectively, connected to each other) of the comparison circuits 12, 13 are connected to the set and reset inputs of the SR-latch 14.
1 01 73 38 71 01 73 38 7
De integrator 11 wordt gevormd door condensator C2 (bijvoorbeeld 1 nF). De spanning over de condensator C2 vormt de eerste uitgangsspanning VUiti·The integrator 11 is formed by capacitor C2 (for example 1 nF). The voltage across the capacitor C2 constitutes the first output voltage VUiti ·
De SR-latch 14 wordt gevormd door de transistors Qi.. .Q4, stroombronnen Ii, I2, I3, spanningsbronnen Vj, V2 en weerstanden Rj, R2. De stroombronnen Ii, I2 hebben 5 een waarde van 2 mA, de stroombron I3 een waarde van 1 mA, de spanningsbronnen Vi, V2 een waarde van 2 V en de weerstanden Ri, R2 een waarde van 100 Ω. Afhankelijk van de waarden van de signalen op de set- en resetingang is de transistor Q4 geleidend of gesperd. Deze toestand wordt opgeslagen door de schakeling van de transistors Qi, Q2, waarbij de collector van de ene transistor Qi; Q2 verbonden is met de 10 basis van de andere transistor Q2; Qi, en vice versa. Afhankelijk van de toestand van de transistor Q4 vloeit een stroom van of naar de condensator C2, waardoor de eerste uitgangsspanning VUiti af- of toeneemt.The SR latch 14 is formed by the transistors Q1, .Q4, current sources I1, I2, I3, voltage sources Vj, V2 and resistors Rj, R2. The current sources I1, I2 have a value of 2 mA, the current source I3 has a value of 1 mA, the voltage sources Vi, V2 have a value of 2 V and the resistors R1, R2 have a value of 100 Ω. Depending on the values of the signals on the set and reset input, the transistor Q4 is conductive or blocked. This state is stored by the circuit of the transistors Q1, Q2, the collector of the one transistor Q1; Q2 is connected to the base of the other transistor Q2; Qi, and vice versa. Depending on the state of the transistor Q4, a current flows from or to the capacitor C2, as a result of which the first output voltage VUiti decreases or increases.
Zoals hierboven besproken, bevat het eerste uitgangssignaal van de integrator 11 informatie betreffende het oorspronkelijke signaal van het FM-signaal. Het 15 oorspronkelijke signaal kan teruggewonnen worden uit het eerste uitgangssignaal door middel van het laagdoorlaatfilter dat gevormd wordt door de bufferschakeling met transistor Q5 en stroombron I4 (2 mA), en weerstand R3 (1 kQ) en condensator Ci (10 nF). Aan de uitgang van het laagdoorlaatfilter staat de spanning V„it die overeenkomt met het oorspronkelijke signaal.As discussed above, the first output signal of the integrator 11 contains information regarding the original signal of the FM signal. The original signal can be recovered from the first output signal by means of the low-pass filter formed by the buffer circuit with transistor Q5 and current source I4 (2 mA), and resistor R3 (1 kQ) and capacitor Ci (10 nF). At the output of the low-pass filter is the voltage V 'it corresponding to the original signal.
20 Voor de deskundige zal het duidelijk zijn dat vele modificaties en variaties mogelijk zijn op de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. Het gebruiken van het besef dat fasevergrendeling ('injection lock') in een oscillator gebruikt kan worden voor het demoduleren van een FM-signaal kan bijvoorbeeld ook plaatsvinden in een meer complexe uitvoeringsvorm. Hierin omvat de FM-demodulator een kwadratuuroscillator 25 die onderling orthogonale signalen I en Q opwekt. Ook in een dergelijke oscillator kan fasevergrendeling optreden op hele veelvouden van de nominale frequentie onder invloed van het FM-signaal. Op een andere plaats in de kwadratuuroscillator kan dan een AM-uitgangssignaal worden uitgevoerd, dat bijvoorbeeld met een pythagoratorschakeling (y-x2+y2) kan worden gedemoduleerd tot het uiteindelijke 30 gedemoduleerde signaal. In deze uitvoeringsvorm zal slechts een geringe draaggolfcomponent in het gedemoduleerde signaal overblijven (in het ideale geval zelfs geen) waardoor aan eventuele filtering van het gedemoduleerde signaal minder strenge eisen gesteld hoeven te worden. Deze en verdere modificaties en variaties 1 om 38 5 8 worden geacht binnen de beschermingsomvang te vallen van deze uitvinding, zoals gedefinieerd in de bij gevoegde conclusies.It will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations are possible to the embodiments described above. Using the realization that phase lock ('injection lock') in an oscillator can be used to demodulate an FM signal can, for example, also take place in a more complex embodiment. The FM demodulator herein comprises a quadrature oscillator 25 which mutually generates orthogonal signals I and Q. Also in such an oscillator, phase locking can occur at whole multiples of the nominal frequency under the influence of the FM signal. An AM output signal can then be output at another location in the quadrature oscillator, which AM can be demodulated, for example, with a pythagorator circuit (y-x2 + y2) into the final demodulated signal. In this embodiment, only a small carrier wave component will remain in the demodulated signal (in the ideal case, none at all), so that less stringent requirements have to be imposed on any filtering of the demodulated signal. These and further modifications and variations 1 to 38 are considered to fall within the scope of this invention as defined in the appended claims.
1 0173 381 0173 38
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1017938A NL1017938C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Demodulator for frequency modulation signal comprises oscillator connection to which signal is fed at predetermined location for phase-locking of connection |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1017938A NL1017938C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Demodulator for frequency modulation signal comprises oscillator connection to which signal is fed at predetermined location for phase-locking of connection |
| NL1017938 | 2001-04-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1017938C2 true NL1017938C2 (en) | 2002-10-29 |
Family
ID=19773302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1017938A NL1017938C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Demodulator for frequency modulation signal comprises oscillator connection to which signal is fed at predetermined location for phase-locking of connection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1017938C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0395860A2 (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-07 | Motorola, Inc. | FM demodulator |
| EP0401552A2 (en) * | 1989-06-05 | 1990-12-12 | Motorola, Inc. | Differential relaxation oscillator |
| US5274338A (en) * | 1990-02-05 | 1993-12-28 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Integrated FM detector including an oscillator having a capacitor and Schmitt trigger |
| US5650749A (en) * | 1996-06-10 | 1997-07-22 | Motorola, Inc. | FM demodulator using injection locked oscillator having tuning feedback and linearizing feedback |
| US5714911A (en) * | 1994-11-23 | 1998-02-03 | Analog Devices | Quadrature oscillator having amplitude control means based on a trigonometric identity |
| WO1998048511A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Technische Universiteit Delft | Resonator having a selection circuit for selecting a resonance mode |
| US6137373A (en) * | 1998-09-10 | 2000-10-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Synchronous oscillation circuit operable in self-advancing oscillation during absence of synchronizing pulses |
-
2001
- 2001-04-25 NL NL1017938A patent/NL1017938C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0395860A2 (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-07 | Motorola, Inc. | FM demodulator |
| EP0401552A2 (en) * | 1989-06-05 | 1990-12-12 | Motorola, Inc. | Differential relaxation oscillator |
| US5274338A (en) * | 1990-02-05 | 1993-12-28 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Integrated FM detector including an oscillator having a capacitor and Schmitt trigger |
| US5714911A (en) * | 1994-11-23 | 1998-02-03 | Analog Devices | Quadrature oscillator having amplitude control means based on a trigonometric identity |
| US5650749A (en) * | 1996-06-10 | 1997-07-22 | Motorola, Inc. | FM demodulator using injection locked oscillator having tuning feedback and linearizing feedback |
| WO1998048511A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Technische Universiteit Delft | Resonator having a selection circuit for selecting a resonance mode |
| US6137373A (en) * | 1998-09-10 | 2000-10-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Synchronous oscillation circuit operable in self-advancing oscillation during absence of synchronizing pulses |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5091921A (en) | Direct conversion receiver with dithering local carrier frequency for detecting transmitted carrier frequency | |
| US4772853A (en) | Digital delay FM demodulator with filtered noise dither | |
| Edwards et al. | An analog wavelet transform chip | |
| NL1017938C2 (en) | Demodulator for frequency modulation signal comprises oscillator connection to which signal is fed at predetermined location for phase-locking of connection | |
| US3611195A (en) | Variable frequency oscillator and modulator circuits including colpitts transistor and feedback transistor | |
| CN203746310U (en) | High frequency circuit experiment box based on modular design | |
| ATE51478T1 (en) | DIGITAL DEMODULATOR. | |
| US6396356B1 (en) | Linearization scheme for voltage controlled oscillator | |
| JP2964573B2 (en) | Costas loop carrier recovery circuit | |
| US6525568B2 (en) | Circuit for the demodulation of the logic signal transmitted by analog channels | |
| JPH02305103A (en) | Fm demodulator | |
| US9166848B2 (en) | Frequency-shift keying receiver | |
| US6335659B1 (en) | Demodulator circuits | |
| NL8303819A (en) | SAMPLED COSTAS LOOP. | |
| KR960039594A (en) | Bus Aligned Quadrature FM Detector | |
| US6563887B1 (en) | Direct conversion receiver for frequency-shift keying modulated signals | |
| JP3291896B2 (en) | Quadrature modem | |
| NL7808637A (en) | RECEIVER FOR FREQUENCY MODULATED SIGNALS WITH TWO QUADRATURE CHANNELS. | |
| US6803815B1 (en) | Amplitude modulation demodulation circuit | |
| Bhanja et al. | Design methodology of high frequency M-ary ASK, FSK and QAM | |
| US4390845A (en) | Gated quadrature detector biased to switch on sinusoidal zero crossings | |
| KR930003256B1 (en) | Frequency shift keying demodulating circuit using current source | |
| JPH0330907B2 (en) | ||
| Fischer | Application Details | |
| US20180034512A1 (en) | Load-modulation detection component |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20081101 |