NL7906602A - Radio-ontvanger voorzien van een frequentie gesleutelde lus met audiofrequente terugkoppeling en een stomschakeling. - Google Patents

Description

fry ^ , - * ^ PHN 9558 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Radio-ontvanger voorzien van een frequentie gesleutelde lus met audiofrequente terugkoppeling, en een stomscha-keling.

De uitvinding betreft een radio-?ontvanger voorzien van een frequentie gesleutelde lus, bevattende achtereenvolgens geschakeld een spanningsgestuurde oscillator met een ingang voor de afstemspanning, een met een 5 antenne-ingang verbonden mengtrap, een filterorgaan en een met de spanningsgestuurde oscillator verbonden frequentie-spanningsomzetter.

Een dergelijke radio-ontvanger is beschreven in het artikel "Ein neues Empfangsprinzip ftir FM-EmpfSnger 10 mit integrierter Schaltung", geschreven door G.G. Gassmann en gepubliceerd in "Radio Mentor" no. 6, 1966, bladzijden 512-518.

De bekende radio-ontvanger heeft door toepassing van een lage middenfrequentie enerzijds de mogelijk-15 heid van integratie, maar toont anderzijds een ongewenst afstemgedrag. Dit laatste is mede een gevolg van de detek-tiekarakteristiek van de frequentie-spanningsomzetter. Door toepassing van een dergelijke lage middenfrequentie zijn per zender verscheidene stabiele afstemmingen mogelijk.

20 Realisatie van de in het genoemde artikel aangegeven maatregel om met behulp van een bistabiele multivibrator bij het doorstemmen vanuit de gewenste afstemming een frequen-tiesprong te realiseren, waardoor de ongewenste afstemmingen worden overgeslagen stuit op verschillende bezwaren. Zo 25 bijvoorbeeld, moet worden voorkomen, dat een frequentie-sprong geïnitieerd wordt vanuit een ongewenste afstemming; dient de frequentiesprong gemaakt te worden in de doorstem-richting; mogen de schakelakties van de bistabiele multivibrator niet hoorbaar zijn en dient er geen merkbaar ver-30 schil te bestaan tussen de stel- en terugstelspanning van de bistabiele multivibrator.

De uitvinding beoogt een radio-ontvanger van de in de aanhef vermelde soort aan te geven, welke geschikt 7906602 *? ** PHN 9558 2 is voor integratie, met een eenduidig afstemgedrag en een automatische onderdrukking van tussenzenderruis.

Een dergelijke radio-ontvanger volgens de uitvinding, vertoont daartoe het kenmerk, dat een uitgang 5 van het filterorgaan enerzijds is gekoppeld aan een eerste ingang van een eerste fase-detektor en anderzijds via een 180°-fasedraaiingsnetwerk aan een tweede ingang van de eerste fase-detektor, welke eerste fase-detektor via een eerste begrenzer is gekoppeld aan een regelingang van een 10 stomschakeling voor het blokkeren van een audiosignaal buiten afstemming.

Tengevolge van de terugkoppeling in de frequentie gesleutelde lus en de frequentieconversie naar een lagere middenfrequentie treedt naast een correcte afstem-15 ming ook een stabiele, ongewenste zijafstemming op. Bij toepassing van de maatregel volgens de uitvinding blijft een afstemming op de stabiele, ongewenste zijafstemfrequentie mogelijk maar worden de stooreffekten, die hiermee gepaard gaan onderdrukt. Met behulp van het genoemd 180°-fase-20 draaiingsnetwerk, de eerste fasedetektor en_.de daaraan gekoppelde eerste begrenzer wordende begrenzingen van het correcte afstemgebied aangegeven. Bij het overschrijden van deze begrenzingen vanuit het correcte afstemgebied wordt de stomschakeling geactiveerd. De gebruiker merkt, door het 25 ontbreken van het geluidsignaal tussen de correcte afstem-gebieden van de zenders niets van het invangen en gesleuteld zijn op de ongewenste zijafstemfrequenties en zal doorstemmen tot in het gewenste correct afstemgebied. Bovendien vindt een onderdrukking van de tussenzenderruis plaats.

30 Een voorkeursuitvoering van een radio-ont vanger volgens de uitvinding, vertoont het kenmerk, dat de frequentie-spanningsomzetter een tweede fasedetektor met eerste en tweede ingangen bevat, welke eerste ingang enerzijds is verbonden met het filterorgaan en anderzijds via 35 een eerste 90°“i‘asedraaier aan de tweede ingang, en dat het genoemd 180°-fasedraaiingsnetwerk een tweede 90°-i'ase-draaier bevat welke in cascade geschakeld is met de genoemde eerste 90°-fasedraaier en verbonden is met de tweede in- 7906602 . tf Λ PHN 9558 3 gang van de eerste fasedetektor.

Bij toepassing van deze maatregel wordt door het gebruik van de eerste 90°-f‘a-sedraaier enerzijds als frequentie afhankelijke fasedraaier in de frequentie-spannings-g omzetter en anderzijds als voortrap voor de tweede 90O“fase“ draaier van het 180°-fasedraaiingsnetwerk een voordelige realisatie van de radio-ontvanger volgens de uitvinding mogelijk.

Een verdere voorkeursuitvoering van een der-10 gelijke radio-ontvanger, vertoont het kenmerk dat de eerste ingang van de eerste fasedetektor via een tweede begrenzer is gekoppeld aan het filterorgaan en de tweede ingang van de eerste fasedetektor via een derde begrenzer aan een uitgang van het 180°-fasedraaiingsnetwerk.

15 Bij toepassing van deze maatregel vindt een sturing van de stomschakeling plaats onafhankelijk van de amplitude van het ontvangen antennesignaal.

Een andere voorkeursuitvoering van een radio-ontvanger volgens de uitvinding vertoont het kenmerk, dat 2Q de eerste fasedetektor een vermenigvuldigtrap en een laag-doorlaatfilter met een bandbreedte in de grootte orde van 1 Hz bevat.

Bij toepassing van deze maatregel wordt bij frequentie gemoduleerde signalen voorkomen, enerzijds dat 25 de stomschakeling in een audiofrequent ritme wordt geschakeld en anderzijds dat de stomschakeling te traag wordt uitgeschakeld waardoor zenders bij het afstemmen worden overgeslagen.

Een nog ander voorkeursuitvoering van een 30 dergelijke radio-ontvanger volgens de uitvinding vertoont het kenmerk, dat de tweede fasedetektor via een eerste ver-sterker-begrenzer is verbonden met de spanningsgestuurde oscillator.

Bij toepassing van deze maatregel is door 35 een juiste keuze van de begrenzingsamplitude van de eerste versterkerbegrenzer de lusversterking en de grootte van het effektieve werkingsgebied van de automatische frequentie-regeling ten opzichte van het gebied, waarin de stomschake- 7906602 i- ^ PHN 9558 4 ling uitgeschakeld is, in een juiste verhouding in te stellen. Bij afstemming op de rand van het correcte afstemge-bied treedt door de althans gedeeltelijk begrenzende werking van de eerste versterkerbegrenzer· een vervorming van het 5 geluidsignaal op, waardoor de gebruiker een indicatie heeft, dat een optimalere afstemming mogelijk is.

Een weer andere voorkeursuitvoering van een radio-ontvanger volgens de uitvinding vertoont het kenmerk, dat de tweede fasedetektor een met de beide ingangen verbon-10 den vermenigvuldigtrap en een daarmee gekoppeld laagdoorlaat-filter bevat, welke laagdoorlaatfilter een bandbreedte heeft ter grootte van het hoorbare audiofrequentiegebied en via de stomschakeling verbonden is met een signaalverwerkings-deel van de radio-ontvanger.

15 Bij toepassing van deze maatregel functioneert de frequentie-spanningsomzetter niet slechts als regelspan-ningsopwekschakeling voor de automatische frequentierege-ling maar tevens als frequentiedemodulator.

Een verdere voorkeursuitvoering van een derge-20 lijke radio-ontvanger vertoont het kenmerk, dat het filter-orgaan via een tweede versterkerbegrenzer enerzijds is gekoppeld aan de eerste ingang van de tweede fasedetektor en anderzijds aan de tweede begrenzer.

Bij toepassing van deze maatregel wordtener- 25 zijds een kwadratische versterking van AM-ruis van FM-sig- nalen zoals bijvoorbeeld voorkomt bij conventionele FM- kwadratuurdemodulatoren vermeden. Doordat het gemiddeld ruisnivo buiten afstemming bij deze ontvanger gelijk is aan het gemiddeld signaalnivo bij correcte afstemming wor- pieken 30 den anderzijds ruis/J welke bij de in de aanhef genoemde bekende ontvanger bij fluctuaties van het ruisnivo om het signaalnivo optreden, vermeden.

Bovendien worden door een juiste keuze van de begrenzingsamplitude van deze tweede versterkerbegrenzer 35 kleine signalen lineair versterkt, waardoor de bandbreedte van de lus voor kleine ruissignalen kleiner is dan voor de grotere, gewenste signalen waarbij begrenzing optreedt, zodat hoogfrequente ruissto-ringen minder hoorbaar zijn.

7906602 * * 4 PHN 9558 5

Een andere voorkeursuitvoering van een radio-ontvanger volgens de uitvinding, vertoont liet kenmerk, dat een ingang van de stomschakeling is gekoppeld met een ruisbrons chakeling voor het leveren van een ruissignaal aan 5 een audiosignaalverwerkingsdeel van de ontvanger bij een activering van de stomschakeling.

Bij toepassing van deze maatregel wordt buiten afstemming een kunstmatig acceptabel ruissignaal opgewekt , waardoor de gebruiker een indicatie heeft om-10 trent het in bedrijf zijn van de FM-ontvanger bij afstemming tussen zenders in.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de in de tekening bij wijze van voorbeeld weergegeven figuren.

15 Hierin toont:

Figuur 1 een FM-ontvanger volgens de uitvinding ;

Figuur la een AM-ontvanger volgens de uitvinding j 20 Figuren 2 tot en met 5 het geïdealiseerde ver loop van de uitgangsspanning van respectievelijk de frequen-tie-spanningsomzetter, de eerste versterkerbegrenzer, de eerste fasedetektor en de aan de eerste fasedetektor gekoppelde eerste begrenzer van de ontvanger volgens de uitvin-25 ding als funktle van een genormeerde ongemoduleerd afstem-frequentie bij één bepaald nivo van het antennesignaal.

Figuur 6 toont het afstemgedrag van de ontvanger volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een FM-ontvanger 1 volgens 30 de uitvinding, welke enerzijds is aangesloten op een antenne-inrichting 100 en anderzijds op een luidspreker 32. De FM-ontvanger 1 is voorzien van een frequentie-gesleutelde lus 6 tot en met 18 met een signaalingang 3, welke via een in-gangsversterker 2 gekoppeld is aan de antenne-inrichting 35 100, alsmede van een regelschakeling 19 tot en met 27, welke enerzijds op de hierna nader beschreven wijze aan de frequentie gesleutelde lus 6 tot en met 18 is gekoppeld en anderzijds aan een regelingang 28 van een stomschakeling 29· 7906602 PHN 9558 6

De stomschakeling 29 is voorzien van eerste en tweede ingangen 33 en 34, welke eerste ingang 33 is gekoppeld aan een signaaluitgang 5 van de frequentie gesleutelde lus 6 tot en met 18 en welke tweede ingang 34 is gekoppeld aan een 5 ruisbron 30· Ben uitgang van de stomschakeling 29 is via een audiosignaalverwerkingsdeel 31 gekoppeld aan de luidspreker 32. In de ruststand is de eerste ingang 33 met de uitgang, van de stomschakeling 29 verbonden, bij activering is de tweede ingang jk met de laatste genoemde uitgang verbonden.

10 De frequentie gesleutelde lus 6 tot en met 18 bevat achtereenvolgens geschakeld een met de signaalingang 3 verbonden mengtrap 6, een laagdoorlaatfilter 7» een frequentie-span-ningsomzetter 18, een zogenaamde eerste versterkerbegrenzer 15, een optelschakeling 16 en een aan de mengtrap 6 gekop-15 pelde spanningsgestuurde oscillator 17* De verbinding tus-„sen de eerste versterkerbegrenzer 15 en de optelschakeling 16 is verbonden met de signaaluitgang 5 van de frequentie gesleutelde lus 6 tot en met 18. De optelschakeling 16 is tevens voorzien van een afstemspanningsingang 4 en telt de .....20—daaraan toegevoerde afstemspanning op bij de uitgangsspan- ning van de eerste versterkerbegrenzer 15· De frequentie-spanningsomzetter 18 bevat een tweede, aan het laagdoorlaat-filter 7 gekoppelde versterkerbegrenzer 8 waarvan een uitgang is gekoppeld enerzijds aan een eerste ingang 12 van 25 een zogenaamde tweede fasedetektor 39 en anderzijds via een cascadeschakeling van een tweede begrenzer 9 en een eerste 90°-fasedraaier 10 aan een tweede ingang I3 van de tweede fasedetektor 39· Deze tweede fasedetektor 39 bevat een cascadeschakeling van een met de ingangen 12 en 13 verbon-30 den mengtrap 11 en een met de eerste versterkerbegrenzer 15 verbonden laagdoorlaatfilter 14.

De regelschakeling 19 tot en met 27 bevat een 180°-fasedraaier 19 welke via een zogenaamde derde begrenzer 21 is gekoppeld aan een tweede ingang 24 van een zoge-35 naamde eerste fasedetektor 27. Een eerste ingang 23 van de fasedetektor 27 is gekoppeld aan een uitgang van de tweede begrenzer 9 van de frequentiespanningsomzêtter 18. Een uitgang van de eerste fasedetektor 27 is via een zogenaamde 7906602 « * PHN 9558 7 eerste begrenzer 26 verbonden met de regelingang 28 van de stomschakeling 29.

De 180°-fasedraaier 19 bevat een tweede 90°“ fasedraaier 20 welke geschakeld is tussen de eerste 90°-^-5 sedraaier 10 van de frequentiespanningsomzetter 18 en de derde begrenzer 21. De beide, in cascade geschakelde, 90°-fasedraaiers 10 en 20 functioneren samen als een 180°-fase-draaier. De eerste fasedetektor 27 bevat een cascadeschakeling van een met de beide ingangen 23 en 24 verbonden meng-10 trap 22 en een met de eerste begrenzer 26 verbonden laag-doorlaatfilter 25.

De ingangsversterker 2 versterkt het antenne- signaal met draaggolffrequentie f en biedt het aan de meng- z trap 6 aan. In de mengtrap 6 wordt dit antennesignaal ver-15 menigvuldigd met het signaal van de spanningsgestuurde oscillator 17 met frequentie f , waarna met behulp van het laagdoorlaatfilter 7 het gewenste mengprodukt met frequentie fz - f o geselecteerd wordt. Ongewenste mengprodukten bijvoorbeeld ten gevolge van buurzenders worden door het 20 laagdoorlaatfilter 7 onderdrukt. In een praktische uitvoering bedroeg de 3dB-bandbreedt van het laagdoorlaatfilter 7 100 kHz.

De tweede versterkerbegrenzer 8 versterkt zwakke ingangssignalen (bijvoorbeeld ruissignalen of op de 25 zijflank van het laagdoorlaatfilter 7 niet geheel onderdrukte signalen) lineair en werkt voor sterke ingangssignalen, welke het laagdoorlaatfilter ongedempt passeren, als begrenzer. Het uitgangssignaal van de tweede versterkerbegrenzer 8 wordt enerzijds aan de eerste ingang 12 van de 30 mengtrap 11 toegevoerd en anderzijds aan de tweede begrenzer 9 waar dit uitgangssignaal in amplitude wordt begrenst.

In de daaropvolgende eerste 90°_:fasedraaier 10 vindt een frequentieafhankelijke fasedraaiing plaats, waarbij signalen met frequentie f^ een fasedraaiing van 90° ondergaan. De 35 frequentie f^, zijnde de karakteristieke frequentie van de 90°-fasedraaier 10, werd in een praktische uitvoering gelijk gekozen aan 60 kHz.

In de mengtrap 11 worden de uitgangssignalen 7906602 PHN 9558 8 van de 90°-fasedraaier 10 vermenigvuldigd met de uitgangssignalen van de tweede versterkerbegrenzer 8. De mengproduk-ten die hierdoor worden verkregen, vertonen een amplitude welke evenredig is zowel met het faseverschil tussen de aan 5 de beide ingangen 12 en 13 van de mengtrap 11 toegevoerde signalen, als met de amplitude daarvan. Het ruisgedrag van de frequentie-spanningsomzetter 18 is daardoor gunstiger dan bij conventionele FM-kwadratuurdemodulatoren, waarbij de beide te vermenigvuldigen signalen begrensd worden. Der-10 gelijke conventionele FM-kwadratuurdemodulatoren werken ook voor kleine ruissignalen kwadratisch en versterken-daardoor de in de doorlaatband van het laagdoorlaatfilter 7 gelegen ruiscomponenten in storende mate.

Ui t de aan de ui tgang van de mengtrap 11 ver-15 kregen mengprodukten wordt met het laagdoorlaatfilter 14 het audiofrequente mengprodukt geselecteerd. De laagdoorlaat-karakteristiek van dit laagdoorlaatfilter 14 bepaalt de helling en het kantelpunt van de lusversterkingskarakteristiek en daarmee het frequentiegebied waarbinnen een terugkoppe-20 ling in de lus kan plaatsvinden. De bandbreedte van dit laagdoorlaatfilter 14, of ook wel lusfilter genoemd, bedroeg in een praktische uitvoering 15 kHz.

Om de werking van de frequentie-spanningsomzetter 18 nader toe te lichten wordt verwezen naar fig. 2 25 waarin met kromme 100 het geïdealiseerde verloop van de uit— gangsspanning V^^ van deze frequentie-spanningsomzetter 18 is weergegeven als funktie van de als genormeerde afstemfre-quentie gehanteerde verschilfrequentie f^ - f^, "bij één bepaald nivo van een ongemoduleerd antennesignaal met zender-30 frequentie f^.

De kromme 100 is symmetrisch ten opzichte van het punt, waarbij fz = f ten gevolge van de in de mengtrap 6 gerealiseerde conversie naar een lage basisfrequentie-band. Verder wordt bij frequenties f^ en -f^ van de genor-35 meerde af stemfrequentie f^ - i'vco een f as ever schui ving tussen de signalen aan de beide ingangen 12 en 13 van de tweede fasedetektor 33 van 90° verkregen. is hierbij ge lijk aan nul. Noemen we de frequentie, waarbij een signaal 7906602 * « PHN 9558 9 met het nivo van het genoemde antennesignaal in het laag- doorlaatfilter 7 vrijwel geheel is onderdrukt f , dan wordt g hij een genormeerde afstemfrequentie - f , welke groter is dan f of kleiner dan -f , is ook in deze frequen-

g g DEM

5 tiegebieden gelijk aan nul.

Bij genormeerde afstemfrequenties f - f , z vco waarbij een gedeeltelijke onderdrukking van het antenne-signaal op de flank van het laagdoorlaatfilter 7 optreedt, kan het aldus verzwakte antennesignaal kleiner zijn dan het 10 door de mengtrap 6 opgewekte, in de doorlaatband van het laagdoorlaatfilter 7 aanwezige ruissignaal. De spanning ^DEM dergelijke kleine signaalamplitudes door de lineaire versterking in de versterkerbegrenzer 8 onafhankelijk van de frequentie, waarbij deze optreden. Het gemiddeld 15 ruisnivo na demodulatie in de frequentiespanningsomzetter 18 valt daardoor samen met het gemiddelde nivo van correcte afstemming in f^. Hiermee wordt bereikt, dat zwakke, af en toe door ruis overstemde antennesignalen geen aanleiding geven tot hinderlijke pulsvormige storingen, omdat span-20 ningssprongen tussen het ruisnivo en het signaalnivo niet optreden.

Het uitgangssignaal van de frequentie spanningsomzetter 18 wordt aan de eerste versterkerbegren— zer 15 toegevoerd, waarin een lineaire versterking plaats-25 vindt van het uitgangssignaal tot een bepaald maximum signaalnivo. Dit maximum signaalnivo wordt in de betreffende figuur onder me®· bereikt bij een genormeerde afstemfrequentie fz - ί*νοο van 0,5 f^ en 1»5 signalen boven dit maximum signaalnivo worden begrensd.

30 Ter verduidelijking van de werking van de begrenzer 15 zij verwezen naar figuur 3· In deze figuur 3 is met krommen 110 tot en met 116 aangegeven het geïdealiseerde verloop van de uitgangsspanning Vy^Q van de versterkerbegrenzer 15 als funktie van de als genormeerde afstem- 35 frequentie gehanteerde verschilfrequentie f - f , bij z V co een bepaald nivo van een ongemoduleerd antennesignaal met zenderfrequentie f .

79 0 6 6 0 2 vers^erkerl3egreiizer is in begrenzing PHN 9558 10 in de met krommen 111 tot en met 113 aangegeven gebieden van de genormeerde afstemfrequentie f - f . In deze gebieden, de hierna te noemen houdgebieden, is de lus weliswaar gesleuteld, maar blijft en daarmee de oscillator- 5 frequentie f constant. In de gebieden aangegeven met vco krommen 110 en 114 tot en met 116 vindt een lineaire versterking van plaats. Een positieve terugkoppeling in de frequentie gesleutelde lus 6 tot en met 18 vindt echter plaats in de gebieden aangegeven met de krommen 115 en 116.

10 De oscillatorfrequentie zal in deze frequentiegebieden sprongsgewijs variëren.

Een negatieve terugkoppeling vindt plaats in de gebieden aangegeven met de krommen 114 en 110. In deze gebieden vindt een stabiele afstemming plaats, dat wil zeg-15 gen een vergrendeling van de frequentiegesleutelde lus.

Op de kromme 114 vindt een ongewenste zijafstemming plaats, welke volgens de uitvinding wordt onderdrukt op de hierna beschreven wijze. De kromme 115 geeft aan het gebied van correcte afstemming of het volggebied van de spanningsge-20 stuurde oscillator 17·

Een regelspanning voor de stomschakeling wordt verkregen met behulp van de in figuur 1 afgebeelde regel-schakeling 19 tot en met 27» bevattende het 180°-fasedraai-ingsnetwerk 19, de zogenaamde derde begrenzer 21, de fase-25 detektor 27 en de zogenaamde eerste begrenzer 26.

Ter verduidelijking van de werking van deze regelschakeling 19 tot en met 27 zij verwezen naar de figuren k en 5» waarin de uitgangsspanning V van de fase-detektor 27 respectievelijk de regelspanning V-^-gTE aan de 30 uitgang van de begrenzer 26 als funktie van de als genormeerde afstemfrequentie gehanteerde verschilfrequentie f - f o bij één bepaald nivo van een ongemoduleerd anten-nesignaal met zenderfrequentie f geïdealiseerd is weergegeven.

35 Het in figuur 4 met kromme 120 aangegeven verloop van is verkregen doordat de aan de ingangen 23 en 2k van de mengtrap 22 toegevoerde signalen beide begrensd zijnen onderling een in het 180°-fasedraaiingsnet- 7906602 *- 4 PHN 9558 11 werk 19 gerealiseerd faseverschil tonen. De karakteristieke frequentie van de tweede 90°-fasedraaier 20 is gelijk gekozen aan die van de eerste 90°-fasedraaier 10 (f^ = 60 kHz), waardoor bij een genormeerde afstemfrequentie f - f“vco van 5 0; 0,5 f χ; 1,5 ? -0,5 f χ; -f± en -1,5 een fase- draaiing van respectievelijk 0; 90°; 180°; 270°; -90°; -180° en -270° verkregen wordt. De bandbreedte van het laagdoor-laatfilter 25 dient enerzijds niet te groot gekozen te worden om te voorkomen dat de stomschakeling bij afstemming in 10 de buurt van 0,5 f·^ en 1,5 f-^ voortdurend in een audiofre-quent ritme in- en uitgeschakeld wordt en dient anderzijds niet te klein gekozen te worden om te voorkomen dat bij het afstemmen de stomschakeling te langzaam uitgeschakeld wordt, zodat zenders worden overgeslagen. Een praktische waarde voor 15 deze bandbreedte is 1 Hz.

Het in fig. 5 met kromme 130 weergegeven geïdealiseerde verloop van wordt verkregen door een oneindige versterking van in de zogenaamde eerste begrenzer 26. De uit gangs spanning van de begrenzer 26, 20 met andere woorden de regelspanning voor de stomschakeling 29, varieert sprongsgewijs tussen 2 discrete waarden. Omschakelingen vinden plaats bij waarden -1,5 f-^ί -0,5 fJ 0,5 f^ en 1,5 ^ van de genormeerde af stemfrequentie f - f z vco 25 Door de af sterns chakeling 29 te activeren bij een positieve waarde van en in de ruststand te schakelen bij een negatieve waarde van is bij een genor meerde afstemfrequentie f - f kleiner dan -1,5 fn, tus-sen -0,5 f en 0,5 ^ en groter dan 1,5 f^ de signaaluit-30 gang 5 van de frequentie gesleutelde lus ontkoppeld van het signaalverwerkingsdeel 31 en is de ruisbron 30 gekoppeld met dit signaalverwerkingsdeel 31. Met de luidsprdcer 32 heeft de gebruiker daardoor buiten afstemming een akoestische indicatie voor het in bedrijf zijn van FM-ontvanger, 35 terwijl een eventuele zijafstemming op het in fig. 3 met de kromme 114 aangegeven gebied, wordt onderdrukt. Als ruisbron kan fungeren de in een versterker versterkte thermische ruis van een weerstand.

7906602 PHN 9558 12

Bij een genormeerde afstemfrequentie f^ - i'VCQ tussen -1,5 f-^ en -0,5 f^ en tussen 0,5 f^ en 1,5 f^ is de signaaluitgang 5 van de frequentiegesleutelde lus doorverbonden met het signaalverwerkingsdeel 31 en vindt weergave 5 van audiofrequente signalen plaats met de luidspreker 32, Zoals hiervoor vermeld is in het frequentiegebied tussen -0,5 f]_ en -1,5 f^ de lus positief teruggekoppeld, zodat dit gebied sprongsgewijs gepasseerd wordt en er alleen in het correcte afstemgebied tussen 0,5 f^ en 1>5 f^ een 10 stabiele afstemming mogelijk is bij een in de ruststand verkerende stomschakeling 29.

Fig. 6 toont het afstemgedrag van de FM-ont-vanger volgens de uitvinding. Ter vereenvoudiging is weer-gegeven de frequentie fVCQ van de spanningsgestuurde oscil-15 lator 17 als funktie van een ongemoduleerd antennesignaal met een continu variërende zenderfrequentie f en een constante amplitude.

Met lijnen p, q, r en s zijn aangegeven de punten waarbij de genormeerde afstemfrequentie f^ — f^.

20 de respectievelijke waarden -1,5 f·^» -0,5 f-^, 0,5 f^ en 1,5 f^ aanneemt. De stomschakeling 29 verkeert in de ruststand bij een genormeerde afstemfrequentie f - i"vco tussen de lijnen p en q en tussen de lijnen r en s, daarbuiten is de stomschakeling 29 geactiveerd.

25 In het gebied waar f - f kleiner is dan & z vco -1,5 fn wordt bij toenemende f eerst trajekt G doorlopen.

JL ZS

De frequentie gesleutelde lus is hier ontgrendeld en de spanningsgestuurde oscillator 17 loopt vrij. Daarna wordt alsf - f = -1,5 f-, trajekt E bereikt, waar een ver-30 grendeling van de frequentie gesleutelde lus plaatsvindt en de frequentie f van de spanningsgestuurde oscillator 17 wordt meegetrokken met de zenderfrequentie fz» Het trajekt E geeft het gebied van de stabiele zijafstemming aan, welke in fig. 3 met de kromme 114 is weergegeven.

35 Bij een verdere toename van f wordt trajekt J doorlopen. In dit gebied is de begrenzer 15 in begrenzing en blijft de frequentie f ondanks een toenemende f op een constante waarde staan. Het trajekt J corres- 7906602 PHN 9558 13 pondeert met liet door de kromme 112 in figuur 3 aangegeven houdgebied. Omdat gedurende bet doorlopen van de trajekten G·, E en J de stomschakeling geactiveerd is vindt een afstemming door dit frequentiegebied stil plaats, althans 5 slechts onder weergave van de als akoestische indicatie voor het afstemproces dienende ruis van de ruisbron 30·

Na het trajekt J volgt bij een toenemende f trajekt A waar een positieve terugkoppeling in de frequentie gesleutelde lus plaatsvindt. De frequentie f^ 10 neemt daardoor plotseling af totdat de frequentie gesleutelde lus in vergrendeling komt. Bij deze plotselinge afname van f wordt het deeltrajekt tussen de lijnen p en q gepasseerd. Doordat de stomschakeling 29 met een zekere traagheid wordt uitgeschakeld tengevolge van de kleine bandbreed-15 te van het laagdoorlaatfilter 25, blijft de stomschakeling ook tijdens deze frequentiesprong door het genoemde deel- . trajekt tussen p en q geactiveerd, zodat de frequentiesprong niet hoorbaar wordt.

De genoemde vergrendeling van de frequentie- 20 gesleutelde lus vindt plaats in het correcte· afstemgebied - of volggebied F. Dit gebied is in figuur 3 met kromme 110 aangegeven. De oscillatorfrequentie f q volgt hier de zen- derfrequentie f over een vrij goot gebied. Op deze manier z wordt de demodulatiefunktie met een automatische frequen-25 tieregelfunktie gecombineerd.

De rand van het volggebied wordt gevormd door de lijn s, waar de begrenzer 15 in begrenzing komt en de oscillatorfrequentie i*vco constant blijft bij toenemende zenderfrequentie f . De stomschakeling 29 wordt hier ge-30 activeerd. Trajekt K wordt hierbij doorlopen. Dit trajekt K komt overeen met het gebied dat in figuur 3 met de kromme 113 is weergegeven.

Bij verder:toenemende zenderfrequentie f komt de begrenzer 15 uit begrenzing en vindt een positieve terug-35 koppeling in de frequentiegesleutelde lus plaats. (Zie kromme 116 van figuur 3)· De oscillatorfrequentie f q neemt daardoor plotseling af, totdat de lus geheel ontgrendeld is en de oscillator geheel vrijloopt. Trajekt D wordt hier- 7906602 PHN 9558 14 bij doorlopen.

Bij een nog verder toenemende zenderfrequentie f blijft de frequentiegesleutelde lus ontgrendeld en wordt trajekt H doorlopen. Bij afstemming over de trajekten 5 K, D en H is de stomschakeling geactiveerd en is slechts de als akoestische afstemindicatie gebruikte ruis van de ruisbron 30 hoorbaar. In een praktische uitvoering bleek het volggebied F ca. 350 kHz te bedragen.

Uitgaande van het nu bereikte frequentiege- 10 bied wordt bij een afnemende zenderfrequentie f na het z trajekt H, trajekt M doorlopen waar de ontgrendeling van de frequentie gesleutelde lus blijft bestaan. Bij verder afnemende zenderfrequentie f neemt genormeerde afstemfre-

Z

quentie f - f af totdat de waarde f bereikt wordt en 15 er een positieve terugkoppeling in de lus optreedt (kromme 116 van figuur 3)· Op dat moment neemt de oscillatiefre-quentie f plotseling toe, totdat -de frequentie gesleutelde lus in vergrendeling komt. Deze frequentiesprong, weergegeven met kromme B, is dankzij de geactiveerde stom-20 schakeling 29 in dit frequentiegebied, niet hoorbaar.

De vergrendeling van de frequentiegesleutelde lus vindt plaats in het correcte afstem- of volggebied F, waar een demodulatie en een automatische frequentierege-ling kan plaatsvinden. De stomschakeling 29 verkeert hier 25 in de ruststand. De rand van het volggebied F wordt bij een afnemende zenderfrequentie fbereikt bij de lijn r.

De genormeerde afstemfrequentie f - f bedraagt hier 0,5 f·^. De begrenzer 15 komt in begrenzing en trajekt L, corresponderend met het in figuur 3 door de kromme 111 30 weergegeven gebied, wordt doorlopen. De stomschakeling 29 is nu geactiveerd.

Bij een verdere afname van de zenderfrequentie f treedt bij de lijn q een positieve terugkoppeling in de frequentiegesleutelde lus plaats, waardoor de oscillatorfre-35 quentie i’ogc plotseling toeneemt, totdat de lus ontgrendeld is en de spanningsgestuurde oscillator 17 geheel vrijloopt. Hierbij wordt trajekt C doorlopen. Evenals bij het trajekt A, passeert deze frequentiesprong over het trajekt C het 7906602 PHN 9558 15 gebied tussen de lijnen p en q. Door de kleine bandbreedte van het laagdoorlaatfilter 25 wordt de stomschakeling 29 met een zekere vertraging uitgeschakeld zodat deze ook tijdens het passeren van het laatstgenoemde gebied tussen p en q 5 geactiveerd blijft. De frequentiesprong wordt daardoor onderdrukt. Bij nog een verdere afname van de genormeerde afstemfrequentie fz - f“vco blijft de frequentie gesleutelde lus ontgrendeld en loopt de spanningsgestuurde oscillator 17 geheel vrij.

10 Opgemerkt zij, dat het ook mogelijk is de versterkerbegrenzer 15 en/of de regelschakeling 19 tot en met 27 zodanig te dimensioneren, dat een begrenzing van VYQQ reeds optreedt voordat de stomschakeling 29 geactiveerd wordt. Door de hoorbare geluidsvervorming, waarmee deze be-15 grenzing gepaard gaat, heeft de gebruiker een indicatie bij afstemming op een rand van het correcte afstemgebied.

Figuur 1a toont een AM-ontvanger 11 volgens de uitvinding waarin de schakelingen, die een gelijke funktie vervullen als de schakelingen van de FM-ontvanger 1 van Fig.

20 1 overeenkomstig genummerd zijn. De AM-ontvanger 11 onderscheidt zich van de FM-ontvanger 1, doordat de demodulator-funktie niet in de frequentie-spanningsomzetter 18 plaatsvindt maar in een via een AGC-versterker 8' met het laag-doorlaatfilter 7 verbonden amplitude-detektor 51· Een uit-25 gang van de amplitude-detektor 51 is enerzijds via een AGC-filter 50 gekoppeld aan een regelingang van de AGC-verster-ker 8' en anderzijds aan de ingang 33 van de stomschakeling 29. De tijdconstante van het AGC-filter 50 bedraagt ca.

0,1 seconde.

30 De frequentie-spanningsomzetter 18 fungeert enkel als regelopwekschakeling voor een automatische fre-quentieregeling, hetgeen gerealiseerd is door het audiofre-quente laagdoorlaatfilter 1k van de FM-ontvanger 1 te vervangen door een automatische frequentieregelfilter 14’ met 35 een tijdconstante van ongeveer 1 seconde.

Het geïdealiseerde verloop van de uitgangs-spanning van de frequentie— spannings omzet ter / & eerste versterkerbegrenzer 15, de eerste fase-detektor 27 en de 7906602 PHN 9558 16 eerste begrenzer 26 van deze AM-ontvanger 1· volgens de uitvinding als funktie van de genormeerde, ongemoduleerde afstemfrequentie bij één bepaald nivo van het antenne-sig-naal alsmede het afstemgedrag voor ongemoduleerde signalen 5 wijkt uiteraard niet af van die van de FM-ontvanger 1 en is in de figuren 2 tot en met 6 weergegeven.

10 15 20 25 30 35

J

7906602

Claims (6)

1. Radio-ontvanger voorzien van een frequentie gesleutelde lus, bevattende achtereenvolgens geschakeld een spanningsgestuurde oscillator met een ingang voor de afstem-5 spanning, een met een antenne-ingang verbonden mengtrap, een filterorgaan en een met de spanningsgestuurde oscillator verbonden frequentie-spanningsomzetter, met het kenmerk, dat een uitgang van het filterorgaan enerzijds is gekoppeld aan een eerste ingang van een eerste fase-detektor en ander-10 zijds via een 180°-fasedraaiingsnetwerk aan een tweede ingang van de eerste fase-detektor, welke eerste fase-detek-tor via een eerste begrenzer is gekoppeld aan een regelin-gang van een stomschakeling voor het blokkeren van een audiosignaal buiten afstemming.

2. Radio-ontvanger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de frequentie-spanningsomzetter een tweede fase-detektor met eerste en tweede ingangen bevat, welke eerste ingang enerzijds is verbonden met het filterorgaan en anderzijds via een eerste 90°-fasedraaier aan de tweede 20 ingang, en dat het genoemde 180°-fasedraaiingsnetwerk een tweede 90°-fasedraaier bevat welke in cascade geschakeld is met de genoemde eerste $0°-fa.sedra.a.±er en verbonden is met de tweede ingang van de eerste fasedetektor.

3. Radio-ontvanger volgens conclusie 1 of 2, 25 met hetkenmerk, dat de eerste ingang van de eerste fasedetektor via een tweede begrenzer is gekoppeld aan het filterorgaan en de tweede ingang van de eerste fasedetektor via een derde begrenzer aan een uitgang van het 180°-fasedraaiings-netwerk. 30 h. Radio-ontvanger volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste fasedetektor een vermenigvuldigtrap en een laagdoorlaatfilter met een bandbreedte in de grootte orde van 1Hz bevat.

5. Radio-ontvanger volgens één der voorgaande 35 conclusies, met het kenmerk, dat de tweede fasedetektor via een eerste versterker-begrenzer is verbonden met de spanningsgestuurde oscillator. 6. ^ Radio-ontvanger volgens één der voorgaande 7906602 ΡΗΝ 9558 18 ν“ , - * conclusies, met het kenmerk, dat de tweede fasedetektor een met de beide ingangen verbonden vermenigvuldigtrap en een daarmee gekoppeld laagdoorlaatfilter bevat, welk laagdoor-filter een bandbreedte heeft ter grootte van het hoorbare 5 audiofrequentiegebied en via de stomschakeling verbonden is met een signaalverwerkingsdeel van de radio-ontvanger.

7. Radio-ontvanger volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het filterorgaan via een tweede versterker-begrenzer enerzijds is gekoppeld aan de eerste ingang van de 10 tweede fasedetektor en anderzijds aan de tweede begrenzer.

8. Radio-ontvanger volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een ingang van de stomscha-keling is gekoppeld met een ruisbronschakeling voor het leveren van een ruissignaal aan een audiosignaalverwerkings- 15 deel van de ontvanger bij een activering van de stomschake-ling. 20 25 30 35 7906602