NL8301509A

NL8301509A - Signaalvergelijkingsschakeling.

Info

Publication number: NL8301509A
Application number: NL8301509A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1983-11-16
Also published as: FR2526246A1; FR2526246B1; DE3315358A1; GB8311560D0; US4602169A; GB2121632A; NL191917B; DE3315358C2; NL191917C; GB2121632B; CA1203290A

Description

C/Ca/ar/1536

Signaalvergelijkingsschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een signaalvergelijkingsschakeling, en meer in het bijzonder op een dergelijke schakeling met een verschilversterker voor vergelijking van twee ingangssignalen en een daarmee gekop-5 pelde hysteresisschakeling.

Bij ontvangst van een in een zeer hoge frequentieband, zoals de VHF-band, gelegen signaal, zoals een FM-omroepsignaal en een televisie-omroepsignaal, door bijvoorbeeld een in een voertuig aangebrachte radio- of 10 televisie-ontvanger, doet zich het verschijnsel voor, dat het electrische signaal een zeer korte golflengte heeft en dat de rechtstreeks ontvangen signaalcomponent zeer zwak is; wanneer de ontvanger zich met het voertuig verplaatst, kan zich het geval voordoen, dat de electrische veldsterkte van 15 het ontvangen signaal binnen een grensrandgebied, dat wil zeggen een nabij de grens van mogelijke signaalontvangst gelegen randgebied, plotseling daalt of dat de interferentieverschijnselen als gevolg van meerwegsontvangst plotseling de overhand nemen, waaruit een daling van de geluidskwaliteit 20 (in het bijzonder bij ontvangst van een stereo-omroepsignaal) en/of een daling van de beeldkwaliteit (sneeuwruis, fantoom-verschijnselen, synchronisatiestoringen enz.) resulteren.

Het genoemde grensrandgebied wordt bijvoorbeeld gevormd door een ontvangstgebied waarin de electrische veldsterkte van 25 het ontvangen signaal minder dan 60dB/m bedraagt. Wanneer de plaats van ontvangst, respectievelijk van de ontvanger verandert kan een dergelijke veldsterkte als gevolg van door zich langs een afgelegde weg bevindende huizen, metalen masten en dergelijke veroorzaakte meerwegsontvangst ten op-30 zichte van een gemiddelde waarde van bijvoorbeeld 40dB/m periodiek gaan variëren met een bedrag van + 20dB/m. Wanneer de electrische veldsterkte als gevolg daarvan tot een waarde van ongeveer 20dB/m daalt, zal bij ontvangst van een FM-stereo-oraroepsignaal de vervorming 10% of meer gaan bedragen, 35 terwijl bij ontvangst van een televisie-omroepsignaal storingen in de synchronisatie van het beeld optreden. Teneinde 9 830 1 50 0 * t ' 5 -2- deze ongewenste verschijnselen tegen te gaan, heeft men reeds de toepassing voorgesteld van een speciale ontvanger, ook wel aangeduid als "diversiteitsontvanger" (diversity receiver), welke met twee aan een voertuig aangebrachte antennes werkt.

5 Daarbij wordt gedetecteerd, welke van de door de beide antennes geleverde ingangssignalen het hoogste signaalniveau vertoont, en wordt het desbetreffende antenne-ingangssignaal aan de ontvanger toegevoerd.

Bij een dergelijke diversiteitsontvanger 10 bestaat het gevaar, dat de genoemde signaalniveaudetectie wordt beïnvloed door momentane niveauschommelingen van het aan de ontvanger toegevoerde ingangssignaal; dergelijke -/ schommelingen kunnen worden veroorzaakt door de aanwezigheid of het optreden van een residuële AM-signaalcomponent, ruis 15 en dergelijke in het ontvangen ingangssignaal en veroorzaken een veelvuldige overschakeling tussen de beide antenrie-ingangs-signalen. Wanneer dit verschijnsel zich tijdens ontvangst van een FM-stereo-omroepsignaal „voordoet, kunnen in sommige deel-schakelingen van de ontvanger schakelgeluiden of -stoorsigna-20 len optreden. Bij ontvangst van een televisie-omroepsignaal kan zich het probleem voordoen, dat stoorsignalen op het beeldscherm verschijnen en de beeldsynchronisatie wordt ontregeld.

In verband daarmede is reeds de toepassing voorgesteld van een signaalvergelijkingsschakeling van het type volgens 25 Fig. 1 van de bijbehorende tekening, waarbij een voor vergelijking van via .twee antennes ontvangen ingangssignalen dienende verschilversterker wordt toegepast, waaraan een hysteresisschakeling is toegevoegd, welke een "dood gebied" bepaald, waarbinnen de detectie niet op signaalniveauverschil-30 len reageert, zodat bij een FM-radio-ontvanger het optreden van ongewenste schakelgeluiden sterk wordt verminderd en bij een televisie-ontvanger het optreden van stoorsignalen op het beeldscherm en van ontregelingen van de beeldsynchronisatie aanzienlijk minder wordt. Bij de desbetreffende signaal-35 vergelijkingsschakeling 3 van bekénd type volgens Fig. 1 ontvangt een verschilversterker 1 aan zijn niet-omkeeringangs-aansluiting via een ingangsweerstand een via een eerste 8301509 » , * 4f -3- aansluiting van een niet in de tekening weergegeven, eerste antenne een eerste ingangssignaal en aan zijn omkeeringangs-aansluiting via een tweede aansluiting t2 een van een evenmin in de tekening weergegeven, tweede antenne afkomstig, tweede 5 ingangssignaal V2· Tussen de uitgangsaansluiting en de niet-omkeeringangsaansluiting van de verschilversterker 1 is een hysteresisschakeling 2 met een terugkoppelweerstand R2 opgenomen. Het verwijzingscijfer 4 heeft in Fig. 1 betrekking op een spanningsbron, welke tezamen met een signaalbron 5 met 10 de genoemde eerste aansluiting t^ wordt verbonden.

Aangenomen wordt nu, dat de ingangs-spanningen VIN1 en Vin2 van de verschilversterker 1, welke uit de respectieve ingangssignalen en V2 resulteren, voldoen aan de voorwaarde vijj2^VIN1' Aan de uitgangsaansluiting 15 van de verschilversterker 1 verschijnt dan als detectie-uit-gangssignaal VQ een hoge spanning VR. De niet-omkeeringangs-aansluiting van de verschilversterker ontvangt via de hys- p teresisschakeling 2 de instelspanning 1 v waaruit R, + R, H' R2 R1 resulteert VIN1 - + νχ + + 20 Onder deze eerste instelspanningsomstandigheden wordt derhalve het tweede ingangssignaal V2 vergeleken met het eerste ingangssignaal V^. Indien onder deze eerste instelspanningsomstandigheden de tweede ingangsspanning V_ toeneemt, zodanig, R R ^ dat VIN2> VIN1 (= R— νχ+ R.....VH), zal de aan de X 2 1 2 25 uitgangsaansluiting van de verschilversterker 1 verschijnende detectie-uitgangsspanning VQ overgaan naar een lage spanningswaarde V^, zodat de niet-omkeeringangsaansluiting van de verschilversterker dan via de hysteresisschakeling 2 de instel- p spanning 1 „ krijgt toegevoerd, waaruit resulteert

R1 + R2 L

^INl ~ --— V + --— V

R1 + R2 1 R1 + R2 L

Het ingangssignaal V2 wordt dan onder de tweede instelspanningsomstandigheden met het ingangssignaal V vergeleken.

* 8301509 -4-

' ί : S

Indien daarbij de ingangsspanning V2 daalt, zodat νχΝ2^νΐΝ1 (= R2 v , R1 ), zullen de eerstgenoemde, eerste Rl+R2 1 Rl+R2 L

instelspanningsomstandigheden weer gaan heersen.

Zoals het voorgaande laat zien, zal bij een 5 stijging of een daling van het tweede ingangssignaal V2 boven, respectievelijk onder, het eerste ingangssignaal steeds een overschakeling van de instelspanningsomstandigheden plaats vinden. In verband daarmede wordt bij de detectie, respectievelijk het onderzoek, of de niveaurelatie tussen de beide 10 aan de verschilversterker toegevoer.de ingangssignalen en V2 een omkering heeft ondergaan, gebruik gemaakt van een niveauverschil tussen beide signalen in de vorm van een "hysteresisbreedte" met de waarde: VTH = R1 H* R2 (VH “ VL* (1)‘ 15 De vergelijking (1) laat zien, dat bij de signaalvergelijkings-schakeling 3 volgens Fig. 1 de genoemde hysteresisbreedte Vm„ constant is, dat wil zeggen onafhankelijk van eventuele schommelingen van de signaalniveau’s van de beide ingangssignalen en V2* 20 De toepassing van een dergelijke hysteresis breedte VTH van constante waarde levert echter bij voor ontvangst van FM-signalen. bestemde voertuigontvangers een probleem op. Zo zal een FM-omroepsignaal, bijvoorbeeld een van een zender afkomstig FM-signaal, een residuële AM-component 25 kunnen vertonen. In de ontvanger kan als gevolg van eventuele in de selectie-elementen daarvan optredende variaties een afwijking van de centrale frequentie optreden, waarbij in sommige gevallen de residuële AM-component met de gewenste FM-signaalcomponent vermengd raakt. Daarbij is de amplitude van 30 de ongewenste AM-component evenredig met het signaalniveau, respectievelijk de electrische veldsterkte van het signaal.

Bij toepassing van een constante hysteresisbreedte in een dergelijk geval zal aan een stijging van het signaalniveau een stijging van de amplitude gepaard gaan. Als gevolg daar-35 van zal bij een hoog signaalniveau de frequentie van de door 8301509 * * -5- de verschilversterker uitgevoerde overschakeling toenemen, waardoor ongewenste schakelgeluiden of stoorsignalen in de deelschakelingen van de ontvanger kunnen optreden. Bij de hier beschouwde signaalvergelijkingsschakeling van bekend 5 type is het derhalve moeilijk, ongewenste signaalbeïnvloeding door AM-signaalcomponenten te vermijden.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, hierin verbetering te brengen en een signaalvergelijkingsschakeling te verschaffen, welke in staat is de hiervoor 10 genoemde bezwaren weg te nemen.

Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een signaalvergelijkingsschakeling te verschaffen, welke in staat is de genoemde vergelijking steeds bij optimale hysteresis-breedte uit te voeren door deze laatstgenoemde te variëren 15 met niveauschommelingen van het ingangssignaal.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een signaalvergelijkingsschakeling, welke in staat is tot vermindering van het optreden van door het detec-tie-uitgangssignaal van de verschilversterker veroorzaakte 20 schakelgeluiden.

Nog een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een signaalvergelijkingsschakeling met een verschilversterker, welke vrij is van door de aanwezigheid van een ongewenste AM-component in een signaal veroorzaakte 25 overschakeling.

Weer een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een signaalvergelijkingsschakeling met een verschilversterker, welke vrij is van door bij een laag sig-naalniveau vaak optredende ruis veroorzaakte, ongewenste 30 overschakeling.

Uitgaande van een signaalvergelijkingsschakeling met een verschilversterker voor vergelijking van twee ingangssignalen en een daarmee gekoppelde hysteresisschake-ling, stelt de uitvinding nu voor, dat met de voor ontvangst 35 van ëên van beide ingangssignalen bestemde ingangsaansluiting van de verschilversterker een regelbare, variabele verzwakker is gekoppeld.

8301509 V · ·» -6-

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: 5 Fig. 1 een principeschema van een signaalverge- lijkingsschakeling van bekend type,

Fig. 2 een principeschema van een uitvoeringsvorm van een signaalvergelijkingsschakeling volgens de uitvinding, 10 Fig. 3 een grafiek met een hysteresiskarakteris- tiek,

Fig. 4 een principeschema van een andere uitvoeringsvorm van. een signaalvergelijkingsschakeling volgens de uitvinding, 15 Fig. 5 en 7-10 enige principeschema's van ver- ♦ dere uitvoeringsvormen van een signaalvergelijkingsschake-.ling volgens de uitvinding,

Fig. 6 een grafiek met een hysteresiskarakteris-tiek voor de spanning VS als functie van de ingangssignaal-20 sterkte ten gebruike bij de signaalvergelijkingsschakeling volgens Fig. 5 en

Fig. 11 een aansluitschema van een diversiteits-ontvanger met een signaalvergelijkingsschakeling volgens Fig. 10..

25 Fig. 2 toont het principeschema van een uit voeringsvorm van een signaalvergelijkingsschakeling volgens de uitvinding.· Zoals uit Fig. 2 blijkt, is tussen de uitgangs-aansluiting en de niet-omkeeringangsaans lui ting van een ver-schilversterker 11 een hysteresisschakeling 12 opgenomen, 30 welke een tussen de eerste ingangsaansluiting t^ en de niet-omkeeringangsaans lui ting van de verschilversterker 11 opgenomen ingangsweerstand R^, een tussen het verbindingspunt van de ingangsweerstand R^ met de niet-omkeeringangs-aansluiting van de verschilversterker 11 enerzijds en aarde 35 anderzijds opgenomen aardingsweerstand en een parallel aan de ingangsweerstand R opgenomen schakeleenheid 13 met bijvoorbeeld een veldeffecttransistor bevat. Aan de poort- 8301509 V Λ -7- electrode van de veldeffecttransistor van de schakeleenheid 13 wordt de detectie-uitgangsspanning Vg van de verschilversterker 11 via een weerstand 14 toegevoerd, zodat de veldeffecttransistor in zijn geleidende toestand komt, wanneer 5 de detectie-uitgangsspanning Vg de positieve spanningswaarde V„ heeft, doch in zijn niet-geleidende toestand komt wanneer

II

de detectie-uitgangsspanning Vg de negatieve spanningswaarde VL heeft. De signaalvergelijkingsschakeling is in. zijn geheel met het verwijzingsgetal 15 aangeduid.

10 Wanneer bij de signaalvergelijkingsschakeling 15 volgens Fig. 2 het aan de eerste ingangsaansluiting t^ toegevoerde ingangssignaal en het aan de tweede ingangsaans luiting t2 toegevoerde ingangssignaal V2 aan de voorwaarde V2^vi vo^oen en de respectievelijk uit deze ingangs-15 signalen resulterende ingangsspanningen V][N1 en VIJJ2 vein de verschilversterker 11 aan de voorwaarde vjjj2^“VIN1 νο-^οβη' zodat aan de uitgangsaansluiting van de verschilversterker 11 een detectie-uitgangsspanning met de positieve· waarde νβ verschijnt, wordt de veldeffecttransistor, respectievelijk de 20 schakeleenheid 13, in zijn geleidende toestand gebracht, zodat de aan de niet-omkeeringangsaansluiting (punt P^) van de verschilversterker 11 verschijnende ingangsspanning VIN1 de volgende gedaante krijgt: VM1=V1 (2)· 25 Wanneer vervolgens het ingangssignaal V2 groter wordt dan het ingangssignaal en daaruit Vin2> VIN1 resulteert, zal de verschilversterker 11 zodanig overschakelen, dat aan zijn uitgangsaansluiting een detectie-uitgangsspanning van de waarde V_ verschijnt. Daardoor wordt de schakeleenheid 13, 30 respectievelijk de veldeffecttransistor, in zijn niet- geleidende toestand .gebracht, zodat het eerste ingangssignaal aan spanningsdeling door de ingangsweerstand en de aardingsweerstand R^2 wordt onderworpen. De aan de niet-omkeeringangsaansluiting (punt P^) van de verschilversterker 35 11 verschijnende ingangsspanning krijgt dan de gedaante: 8301509 > ι 5 -8- vim = R1X +“12 vi (3) ·

Wanneer daarop het ingangssignaal V„ weer kleiner wordt dan

^ R

het ingangssignaal en VIN1 12 v ) resulteert, RU + R12 1 zal de verschilversterker 11 weer overschakelen en in de 5 toestand komen, waarbij aan zijn uitgangsaansluiting een detectie-uitgangsspanning ter waarde VR verschijnt. De sig-naalvergelijkingsschakeling 15 volgens Fig. 2 vertoont derhalve een hysteresiswerking, welke is gebaseerd op de toepassing van twee spanningsbronnen met respectieve positieve 10 en negatieve spanningswaarden en VL· Uit de vergelijkingen

(2) en (3) wordt dan voor de reeds genoemde "hysteresisbreedte" VTH gevondenï R

VTH = (1“ R1]L + R12)Vl

Uit de vergelijking (4) komt naar voren, dat 15 de hysteresisbreedte VTR evenredig met het ingangssignaal is en met niveauschommelingen daarvan zelf fluctueert. Als gevolg daarvan zal, zelfs bij niveauschommelingen van de ingangssignalen en V2, de signaalvergelijkingsschakeling 15 volgens Fig. 2 onder alle omstandigheden een optimale 20 hysteresisbreedte vertonen.

Bij de aan de hand van Fig. 2 beschreven signaalvergelijkingsschakeling 15 volgens de uitvinding wordt de detectie-uitgangsspanning VQ van de verschilversterker 11 gebruikt voor (schakelende) regeling van de overdrachtsfactor 25 van een uit de weerstanden ^^/^2 en de schakeleenheid 13 bestaande verzwakkingsschakeling van variabel, regelbaar type, zodanig, dat een hysteresisbreedte VTH wordt verkregen, welke met niveauschommelingen van het ingangssignaal verandert.

Aangezien bij de uitvoeringsvorm 15 volgens 30 Fig. 2 de beide weerstanden en R12 met de niet-omkeer-ingangsaansluiting van de verschilversterker 11 zijn verbonden, terwijl met de omkeeringangsaansluiting van de verschilversterker geen weerstand is verbonden, zijn de gevoeligheden van de schakeling voor de beide ingangssignalen en V2 niet 8301509 * > -9- r aan elkaar aangepast- Teneinde een dergelijke aanpassing te verkrijgen, is het voldoende, zoals Fig. 4 laat zien, dat met de orakeeringangsaansluiting van de verschilversterker 11 een deze met de ingangsaansluiting t2 koppelende ingangs-5 weerstand en een aardingsweerstand R^ worden verbonden, waardoor een verzwakking V^/2 wordt verkregen.

Bij de respectieve signaalbewerkingsschakelingen volgens de Fig. 2 en 4 treedt bij een niveaudaling van het ingangssignaal een vermindering van de hysteresisbreedte 10 v^H op, welke laatstgenoemde tenslotte naar nul kan gaan.

Opgemerkt wordt, dat bij ontvangst van een FM-omroepsignaal van hoge ingangsveldsterkte practisch geen stoorcomponenten worden ontvangen. Bij een laag ingangssig-naalniveau nemen echter-zowel de via het ontvangen ingangs-15 signaal als de binnen de schakeling zelf optredende ruiscomponenten in betekenis toe. Bij een hysteresisbreedte ter waarde nul kunnen dergelijke ruis- of stoorcomponenten een .te gemakkelijke overschakeling van de verschilversterker II bewerkstelligen, waaruit schakelgeluiden kunnen resulteren.

20 In verband daarmede wordt bij de signaalverge- lijkingsschakeling 15 volgens de in Fig. 5 weergegeven, tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding de genoemde hysteresisbreedte niet alleen evenredig met het niveau van het ingangssignaal gewijzigd, doch wordt bovendien met een vaste 25 hysteresisbreedte gewerkt ter vermijding van een foutieve of minder gewenste werking van de schakeling, waaruit bij ontvangst van een ingangssignaal van gering niveau ongewenste stoorsignalen kunnen resulteren.

Bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 5 is de 30 ingangsaans lui ting t^ via de ingangsweer stand met de omkeer-ingangsaans lui ting van de verschilversterker 11 gekoppeld. Deze laatstgenoemde is aan zijn uit gangs aansluiting via een omkeerschakeling 20 gekoppeld met de hysteresis-schakeling 12, welke weer uit de aardingsweerstand R^/ 35 terugkoppelweerstand 14, de ingangsweerstand R^ en de daaraan parallel geschakelde schakeleenheid 13 bestaat, zoals bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 2. De ingangsaansluiting 8301509

* » V

-10- t2 is via de ingangsweerstand R^3 gekoppeld met de niet-omkeer-ingangsaansluiting van de verschilversterker 11. Tussen de niet-omkeeringangsaansluiting en de uitgangsaansluiting van de verschilversterker 11 is bij deze uitvoering een tweede 5 hysteresisschakeling met de weerstand opgenomen.

Wanneer bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 5 het ingangssignaal V2 groter dan het ingangssignaal is, en aan νΙΝ2Δ* νχυι wor^t voldaan, wordt bij eén detectie-uitgangsspanning VQ ter waarde VH (VQ = VH) gevonden:

10 IN2 " R-r|- V2 + 5V

R13 + R14 2 R13 + R14 H

VIN1 = -—- V

R11+R12 1

Wanneer bij een stijging van het ingangssignaal

wordt aan V_.T, (V_.TO = V—,,), kan voor de desbetreffende INI IN2 INI

waarde V^* van het ingangssignaal worden geschreven: R, . R, - R., + R, ~ V ' = (-—— V + -—— γ ) ——-— .

15 V1 lR13 + Bl4 V2 + R13 + R14 V Ru

Wanneer bij een verder stijging van het ingangssignaal V1 een hogere waarde dan dïe van het ingangssignaal V2 wordt bereikt en aan vuj2^VIN1 wor<^- voldaan, zodat de detectie-uitgangs-spanning Vq de spanningswaarde krijgt (V^ = V^) , wordt 20 gevonden: V = -Ü—;— γ + -Ü- v

VIN2 R13 + R14 V2 Ri3 + Rl4 L

V = V INI 1

Wanneer bij een daarop volgende daling van het ingangssignaal opnieuw VjN2 = wordt bereikt, zal 25 voor de desbetreffende waarde V^" van het ingangssignaal gelden: V " = —li- Y + -13- y

1 R13 + R14 2 R13 + R14 L

8301509 “11“

De hysteresisbreedte VmtI = V,' - V." kan derhalve worden lii X 1 weergegeven als: - „ _[^14 ^11+ R12^ R14 ] „ . R13(B11 + R12) „ “ l«l2(i=i3 + E14) - ώ'+»Μ)ν2 + »121»13+ΒΜ>" Η' __r13 R13 + R14 Vl 5 Aangezien de termen van het rechterlid van deze vergelijking met uitzondering van de term met V2 bij het ontwerp van de schakeling bepaalde, vaste waarden hebben, kan gesteld worden, dat de hysteresisbreedte VTH wanneer V2 naar nul gaat, de volgende vaste of constante waarde krijgt: 10 R13(R11 * Κ12* „ R13 „ E12(R13 + R14> H " R13 + R14 L “; ~ "

Bij een toename van het ingangssignaal V2 zal de hysteresisbreedte VTH daarentegen een waarde hebben, welke is samengesteld uit de genoemde vaste waarde en een met het niveau van het ingangssignaal V2 evenredige waarde.

15 De grafiek volgens Fig. 6 toont de verandering van de hysteresisbreedte VTH van de signaalvergelijkings-schakeling 15 volgens Fig. 5.

Bij de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding is parallel aan de ingangsweerstand 20 de schakeleenheid 13 opgenomen, welke een schakelbewer- king uitvoert van de ingangsspanning aan de ombeer- ingangsaansluiting van de verschilversterker 11? deze schakel-bewerking veroorzaakt het beschreven hysteresisverschijnsel.

In plaats daarvan, en zoals Fig. 7 laat zien, is het raogelijk 25 om de omkeerschakeling 70 van de uitvoeringsvorm volgens

Fig. 5 weg te laten en in serie met de aardingsweerstand R12 een serieschakeleenheid 17 op te nemen. Wanneer de schakeleenheid 17 in zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht, dat wil zeggen wanneer de detectie-uitgangsspanning Vq van 30 de verschilversterker 11 de spanningswaarde heeft, en 8301509

A V

-12- wanneer de schakeleenheid vervolgens bij het bereiken van de spanningswaarde VL door de detectie-uitgangsspanning Vg in zijn geleidende toestand komt, zal de signaalvergelijkings-schakeling 15 op vergelijkbare wijze als bij Fig. 5 zodanig 5 worden overgeschakeld, dat een hysteresisbreedte VTH wordt verkregen, welke· met niveauschommelingen van het ingangssignaal variëert.

Bij de tot nog toe beschreven uitvoeringsvormen heeft de detectie-uitgangsspanning VQ van de verschilverster-10 ker 11 respectievelijk een positieve en een negatieve spanningswaarde, overeenkomende met de toepassing van twee spanningsbronnen voor afgifte van respectievelijk een positieve en een negatieve spanning. De Fig. 8 en 9 tonen, uitvoeringsvormen van de signaalvergelijkingsschakeling volgens de uitvinding, 15 waarbij de detectie-uitgangsspanning VQ slechts één polariteit met respectievelijk een van nul verschillende en een aan nul gelijke waarde.

Bij de signaalvergelijkingsschakeling volgens Fig.8 bevat de hysteresisschakeling 12 een met de niet-orakeer-20 ingangsaans lui ting van de verschilver sterker 11 verbonden ingangsweerstand en een terugkoppelweerstand ^4' we^e via een terugkoppelschakeleenheid 21 met een veldeffect-transistor tussen de uitgangsaansluiting en de niet-omkeer-ingangsaansluiting van de verschilversterker 11 is opgenomen, 25 waarbij de poortelectrode van de genoemde veldeffecttransistor is geaard.

Wanneer bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 8 de detectie-uitgangsspanning VQ van de verschilversterker 11 in de nabijheid van bijvoorbeeld Ovolt verkeert, bevindt 30 de schakeleenheid 21 zich in zijn geleidende toestand, zodat aan de niet-omkeeringangsaansluiting van de verschilversterker 11 een ingangsspanning VIN1 verschijnt, welke uit spannings-deling van het ingangssignaal door de ingangsweerstand R22 en de terugkoppelweerstand resulteert. Wanneer de 35 detectie-uitgangsspanning VQ van de verschilversterker 11 positief is, verkeert de schakeleenheid 21 in zijn niet-geleidende toestand, zodat het ingangssignaal rechtstreeks^ 8301509 -13- dat wil zeggen zonder spanningsdeling, aan de niet-omkeer-ingangsaansluiting wordt toegevoerd. De signaalvergelijkings-schakeling 15 zal ook bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 8 eenzelfde hysteresisbreedte als bij die volgens Fig. 5 ver-5 tonen, zodat de toegepast spanningsbron een enkelvoudige spanningsbron kan zijn; daarbij dient het ingangssignaal een grotere amplitude te hebben dan de afknijpspanningswaarde van de veldeffecttransistor van de schakeleenheid 21.

Bij de signaalvergelijkingsschakeling 15 volgens 10 Fig. 9 bevat de hysteresisschakeling 12 een ingangsweerstand R33 en een aardingsweerstand R34, welke béiden met de orakeer-ingangsaansluiting van de verschilversterker 11 zijn verbonden. De aardingsweerstand R34 is in dit geval geaard via een schakeleenheid 25 met bijvoorbeeld een bipolaire transistor, 15 waarvan de basis een schakelbesturingssignaal krijgt toegevoerd, dat uit spanningsdeling door middel van twee weerstanden 26 en 27 uit de detectie-uitgangsspanning Vq van de verschilversterker 11 resulteert.

Wanneer bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 9 20 de detectie-uitgangsspanning VQ een positieve waarde aanneemt, bijvoorbeeld de positieve waarde +B van de voedingsspanning van de verschilversterker 11, wordt de schakeleenheid 25 in zijn geleidende toestand gebracht, zodat de uit spanningsdeling van het ingangssignaal V^ door de weerstanden R33 en 25 R34 resulterende ingangsspanning VIN1 aan de omkeeringangs-aansluiting van de verschilversterker 11 verschijnt. Wanneer de detectie-uitgangsspanning Vq van de verschilversterker een bijvoorbeeld nabij 0 Volt gelegen waarde aanneemt, wordt de schakeleenheid 25 in zijn niet-geleidende toestand gebracht, 30 zodat geen weerstandsdeling van het ingangssignaal V^ plaatsvindt en het laatstgenoemde onveranderd aan de omkeeringangs-aansluiting van de verschilversterker 11 verschijnt. Ook deze uitvoeringsvorm volgens Fig. 9.vormt een signaalvergelijkingsschakeling 15, welke hetzelfde effect als de uitvoeringsvorm 35 volgens Fig. 5 heeft en uit slechts een enkele spanningsbron kan worden gevoed.

Bij de in hét voorgaande beschreven uitvoerings- 8301509 -14- vormen verandert de effectieve hysteresisbreedte met niveau-veranderingen van êën van beide ingangssignalen en V2; zoals nu aan de hand van Fig. 10 zal worden Uiteengezet, is het ook mogelijk, een met niveauveranderingen van beide 5 ingangssignalen en V2 veranderende hysteresisbreedte te verkrijgen.

Bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 10 vindt symmetrische toepassing plaats van twee paren hysteresis-schakelingen 12 en 16 van het type volgens Fig. 7. Het ene 10 paar 12' en 16* wordt bestuurd door een signaal VQ2, dat door omkering van de detectie-uitgangsspanning (= V^) van de verschilversterker 11 door middel van een omkeerschakeling 18 wordt verkregen, terwijl het andere paar 12,16 rechtstreeks door de detectie-uitgangsspanning VQ (= VQl) wordt bestuurd.

15 Indien nu en Vq2 = VL, kunnen de in- gangsspanningen ν^Ν2 en respectievelijk als volgt worden weergegeven: „ R» 7 +_^3_

VXN2 - R13 + R14 V2 + R13 + R14 H

R12//R14' „ . R12 //R11

VIH1 ” + Rj_2 ^R14' ' T1 \4' + ^.2^11 L

2Q Bij de overgang VIN1 = VIN2, waarbij overschakeling optreedt, geldt voor / Sta R13 R12 //R11 ^ V12 “ CR13 + R14~ Vz +· R13 + R14 Vr R14 + b12-^r11~ L/ * · i R11 * R12 ^R14" ^12 ^*4.4 _ A . d - V2 + B · D · VH - C · D · V waarin: 8301509 -15- *i4 ; A“ r13+^“

___^2.. L

*13 + *14 ! *12 ^*11 | _ ..

R14' + S12^R11 * I

R11 * *12^*14 I

D *12^*14" j 5 Indien Vq^ = en Vq^ - Vg worden bereikt, worden voor en VIN1 respectievelijk gevonden: v *12'^*14 .. *12** /^*13 ________ VIH2 V2 E14 + R12' /fR13 1 ' *11 V S XT Ψ *· * Xf — vm R14' + E1X vl + R14' + ®χΐ VH j

Indien nu weer de overgang VIN1 = vjN2 woröt bereikt, waarbij !0 opnieuw overschakeling optreedt, geldt voor / h.2//R14 R12//R13 *11 Λ V12 - ( + B12' // R14 V2 + E14 + R12'//R13 VL - R^' +Ru 7H ) *14'+*11 ~57 - E · Η-· V, + K.· H · VT - G · H · waarin:

ώ Xi JX

8301509 φ -16- R12* ^R14 E R13 + Rlif M R14 R12^/R13 „ F rX4 + ^12 « *13 1

Rll · G “ R14* + r11 r14- * «n 2 ·ρ " ™ R14 5 De hysteresisbreedte VTH van de uitvoeringsvorm «/volgens Fig. 10 kan derhalve worden weergegeven als: VTH = (A.D-E.H)V2 + (B.D+G.H)Vh - (C.D+F.H)Vl

Aangezien in deze vergelijking alle termen, behalve dïe in bij het ontwerp van de schakeling bepaalde, vaste waarden 10 hebben, vertoont de uitvoeringsvorm volgens Fig. 10 een althans tenminste nagenoeg vaste constante hysteresisbreedte (B.D + G.H)Vh - (C.D + F.H)wanneer V2 nabij nul ligt, doch bovendien een met evenredig veranderende hysteresisbreedte wanneer V2 groter wordt. Hoewel de hiervoor gegeven bereke-15 ning van toepassing is op de orakeeringangsaansluiting van de verschilversterker 11, zal het duidelijk zijn, dat een soortgelijke berekening kan worden gemaakt voor de niet-omkeer-ingangsaansluiting van de verschilversterker.

Zoals hiervoor is uiteengezet, is het mogelijk 20 de signaalvergelijkingsschakeling zodanig uit te voeren, dat voor beide ingangssignalen een hysteresisbreedte van met het niveau van ieder signaal variërende waarde en een vaste waarde wordt verkregen.

Wanneer van de invloed van ruis in geval van 25 een zwak signaal wordt afgezien, is het mogelijk om bij de uitvoeringsvormen volgens de Fig. 5 en 7-9 de ingangsaan- 8301509 * ^ m ,* -17- sluiting t2 rechtstreeks met de ene ingangsaansluiting van de verschilversterker 11 te verbinden, waarbij de weerstand R^ wordt weggelaten, zodat.de hysteresisschakeling 16 met de weerstand kan worden weggelaten.

5 Op soortgelijke wijze is het, wanneer van de invloed van dergelijke smis wordt af gezien, moge lijk cm bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 10 de ingangsaansluiting t2 rechtstreeks met de ene ingangsaansluiting van de verschilversterker 11 door te verbinden, zodat de hysteresisschakeling 10 13 met de weerstand R^ en de hysteresisschakeling 16' met de weerstand R^1 kunnen worden weggelaten.

In het voorafgaande zijn verschillende uit-. voeringsvormen van een signaalvergelijkingsschakeling volgens de uitvinding beschreven. Een dergelijke signaalvergelijkings-15 schakeling dient in het bijzonder voor toepassing bij de overschakeling tussen verschillende antennes bij een met een diver-siteitsontvanger werkend stelsel.

Fig. 11 toont het aansluit schema van een dergelijk stelsel, waarbij een signaalbewerkingsschakeling vol-20 gens de uitvinding wordt toegepast.

In Fig. 11 hebben de verwijzingssymbolen 31A en 31B betrekking op twee gescheiden van elkaar, respectievelijk aan de voorzijde en de achterzijde van een voertuig, aangebrachte antennes, welke respectieve ingangssignalen S.^ en 25 S1T5 leveren aan een voortrao 32. Binnen de voortrap 32 worden de ingangssignalen en toegevoerd aan respectieve hoog-frequentversterkingsschakelingen 33A en 33B en na desbetreffende versterking voor menging met het uitgangssignaal van een locale oscillator 71 toegevoerd aan respectieve meng-30 schakelingen 34A en 34B. Deze laatstgenoemden leveren als uitgangssignalen van de voortrap 32 respectieve middenfrequent-signalen S2A en S2B via respectieve filters 35A en 35B aan respectieve niveaudetectieschakelingen 36A en 36B.

Aangezien de niveaudetectieschakelingen 36A en 35 36B niveaudetectie uitvoeren van .signalen, welke een araplitude-gemoduleerde component bevatten, zullen de respectieve uit- 8301509 -18- gangs signalen en S3B van de niveaudetectieschakelingen 36A en 36B een golfvorm laten zien, waarin een wisselspan-ningscomponent is gesuperponeerd op een gelijkspannings-component. Deze uitgangssignalen en S3B worden via res-5 pectieve ingangsweerstanden R^ en R^3 toegevoerd aan respectievelijk de omkeeringangsaansluiting en de niet-omkeer-ingangsaansluiting van de verschilversterker 11 van de sig-naalvergelijkingsschakeling 15. Deze laatstgenoemde heeft bij de hier beschreven uitvoeringsvorm de gedaante van die 10 volgens Fig. 10.

De detectie-uitgangsspanning Vq van de signaal-vergelijkingsschakeling 15 wordt via de basis-collectorstroom-kring van een transistor 63 als eerste schakelbesturings-signaal en voorts via een omkeerschakeling 18 en de basis-15 collectorstroomkring van-een transistor 64 als tweede schakel-besturingssignaal toegevoerd aan een ingangsschakeleenheid -39. Deze laatstgenoemde dient voor keuze tussen de beide door de respectieve mengschakelingen 34A en 34B af gegeven en aan de ingangsaansluitingen van de respectieve filters 35A 20 en 35B verschijnende middenfrequentsignalen S2A en S2B, waarbij steeds het middenfrequentsignaal met het hoogste signaalniveau wordt gekozen en als middenfrequentuitgangs-signaal aan een niet in de tekening weergegeven, verdere middenfrequentversterkingsschakeling wordt toegevoerd. De 25 ingangsschakeleenheid 39. bevat daartoe twee respectievelijk aan de middenfrequentsignalen en S2B toegevoegde schakel- . secties 40A en 40B.

De schakelsectie 40A van de ingangsschakeleenheid 39 bevat een eerste uitgangslus, waarin zijn opgenomen 30 een gelijkspanningsblókkeringscapaciteit 50A, een eerste diode 5IA, een gelijkspanningsblokkeringscapaciteit 52A, een tweede diode 53A en een filter 54, dat het van de menger 34A afkomstige middenfrequentsignaal S2A als uitgangssignaal afgeeft. Op soortgelijke wijze bevat de schakelsectie 40B 35 van de ingangsschakeleenheid 39 een tweede uitgangslus,

waartoe behoren een gelijkspanningsblokkeringscapaciteit 50B

8301509 -19- een derde diode 51B,een gelijkspanningsblokkeringscapaciteit .52B, een vierde diode 53B en een filter 54, via hetwelk het van de menger 34B afkomstige middenfrequentsignaal S2B als uitgangssignaal ter beschikking komt. Het reeds genoemde, 5 tweede en eerste schakelbesturingssignaal , respectievelijk S^, dienen respectievelijk voor blokkering en deblokkering voor gelijkstroom van de respectieve diodes 51A, 53B en 51B, 53B in reactie op de relatieve signaalniveau's van de midden-frequentsignalen en S2g.

10 Wanneer bijvoorbeeld het signaalniveau van het bijvoorbeeld van de tweede antenne 31B afkomstige ingangssignaal S2B hoger ligt dan dat van het van de eerste antenne 3IA afkomstige ingangssignaal S2A, zal de detectie-uitgangs-spanning Vq van de signaalvergelijkingsschakeling 15 de hoge 15 spanningswaarde vertonen, zodat het eerste schakelbesturingssignaal na omkering door de transistor 63 het logische niveau "L" gaat vertonen, terwijl het tweede schakelbesturingssignaal · Sg na inversie door de omkeerschakeling 18 en vervolgens door de transistor 64 het logische niveau "H” 20 zal vertonen. Dit laatstgenoemde, tweede schakelbesturingssignaal Sj. met de logische waarde "H” veroorzaakt echter een geleidende toestand voor gelijkstroom in de stroomkring van de weerstand 55B via de derde diode 51B en de weerstand 56B naar de collector van de transistor 63, waaraan het eerste 25 schakelbesturingssignaal van de logische waarde *LB wordt toegevoerd. Op soortgelijke wijze veroorzaakt het tweede schakelbesturingssignaal S5 met de logische waarde "H" een geleidende toestand voor gelijkstroom in de stroomkring van de weerstand 57B via de vierde diode 53B en een weerstand 30 58 naar de collector van de transistor 63. Daardoor worden de derde diode 51B en de vierde, diode 53B gedeblokkeerd voor doorlating van het tweede middenfrequentsignaal S0_ via de genoemde tweede uitgangslus. Aangezien de kathode van de eerste diode 5IA op dat tijdstip een uit spanningsdeling 35 door middel van een weerstand 55A, een vijfde diode 59A en een weerstand 60A resulterende spanning krijgt toegevoerd 8301509 -20- en de anode van de eerste diode 51A via de weerstand 56A is gekoppeld met de leiding, waarop het eerste schakelbesturingssignaal S4 met de logische waarde "L" verschijnt, wordt de diode 5IA onder een blokkeringsvoorspanning gebracht, terwijl 5 de tweede diode 53A via de weerstand 57A onder een blokkerings-instelspanning wordt gebracht. Als gevolg daarvan wordt het eerste middenfrequentsignaal S2& door de beide diodes 5IA en 53A geblokkeerd. De transistor 63 verkeert in zijn geleidende toestand,, waarbij een licht-emitterende diode 65 wordt be-10 kraqhtigd als aanwijzing, dat de schakeling met het antenne-ingangssignaal S2b wordt bedreven.

Wanneer daarentegen het signaalniveau van. het van de eerste antenne 31A afkomstige ingangssignaal hoger ligt dan ddt van het van de tweede antenne 31B afkomstige.

15 ingangssignaal S^g, zal het eerste schakelbesturingssignaal de logische waarde'"H" aannemen en het tweede schakelbesturingssignaal Sj. de logische waarde "L" aannemen. Als gevolg daarvan wordt de eerste diode 5IA in zijn geleidende toestand gebracht via de stroomkring met de weerstand 56A, 20 de eerste diode 5IA en de weerstand 55A, terwijl de tweede diode 53A in zijn geleidende toestand wordt gebracht via de stroomkring met de weerstand 58, de tweede diode 53A en de weerstand 57A. Als gevolg daarvan wordt door de genoemde eerste uitgangslus het eerste middenfrequentsignaal af-25 gegeven. Aangezien op dat tijdstip de anode van de derde diode 51 een uit spanningsdeling door middel van een weerstand 60B, een zesde diode 59B en een weerstand 55 resulterende spanning ontvangt en de kathode van de derde diode 51B via de weerstand 56B het eerste schakelbesturingssignaal 30 met de logische waarde "H" krijgt toegevoerd, wordt de diode 51B in zijn blokkeringstoestand gebracht, waarbij de vierde diode 53B via de weerstand 58 in zijn blokkeringstoestand wordt gebracht. Als gevolg daarvan wordt het middenfrequentsignaal S2B door de derde diode 51B en de vierde diode 53B 35 geblokkeerd. Daarbij wordt de transistor 64 in zijn geleidende toestand gebracht voor bekrachtiging van een licht-emitterende 8301509 -21- diode 66 als aanwijzing, dat de schakeling op basis van het ingangssignaal wordt bedreven.

Zoals uit deze beschrijving blijkt, verschaft de uitvinding de mogelijkheid tot automatische keuze en toe-5 voer aan een volgende ontvangertrap van dat middenfrequent-signaal, dat behoort bij het door de antenne met de beste ontvangstcondities geleverde ingangssignaal. Wanneer een voertuig met een dergelijk stelsel terechtkomt in een gebied, waarbinnen een verschil in electrische veldsterkte optreedt 10 tussen de beide hoogfrequentsignalen, welke in de respectieve middenfrequentsignalen S2A en S2S resulteren, zal de hystere-sisbreedte van de signaalvergelijkingsschakeling 15 ondanks in de genoemde hoogfrequentsignalen en middenfrequentsignalen optredende niveauschommelingen met die schommelingen zelf 15 variëren en bovendien bij een (te) laag ingangssignaalniveau een vaste waarde aannemen. Dit maakt een stabiele signaal-keuze onder alle omstandigheden mogelijk.

De aan de hand van Fig. 10 beschreven uitvoeringsvorm van de uitvinding toont derhalve de mogelijkheid om een 20 diversiteitsontvanger zodanig uit te voeren, dat bij vergelijking van twee ingangssignalen een van de niveauschomme-lingen van één van beide of beide ingangssignalen afhankelijke, respectievelijk daarmee veranderende, hysteresisbreedte werkzaam is, welke bij een të laag signaalniveau een vaste 25 waarde aanneemt.

De uitvinding beperkt zich niet tot'de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven details en in hun onderlinge samenhang worden aan-30 gebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

8301509

Claims

1. Signaalvergelijkingsschakeling met een ver-schilversterker voor vergelijking van een eerste en een tweede ingangssignaal en een daarmee gekoppelde hysteresisschakeling, met het kenmerk, dat met de voor ontvangst van 5 het eerste ingangssignaal bestemde ingangsaans lui ting van de verschilversterker een verzwakkingsschakeling met regelbare, variabele verzwakking is gekoppeld, waarvan de overdrachts-factor in afhankelijkheid van een in het uitgangssignaal van de verschilversterker optredende verandering zodanig wordt 10 gewijzigd, dat de hysteresisbreedte van de hysteresisschakeling wordt gewijzigd.

2. Signaalvergelijkingsschakeling volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de verzwakkingsschakeling een ingangsweerstand, een aardingsweerstand en een 15 parallel aan de ingangsweerstand aangesloten schakeleenheid bevat, welke laatstgenoemde door het uitgangssignaal van de verschilversterker respectievelijk in zijn geleidende en zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht.

3. Signaalvergelijkingsschakeling volgens con- 20 clusie 1, m e t het kenmerk, dat de verzwakkingsschakeling een ingangsweerstand, een aardingsweerstand en een in serieschakeling met de aardingsweerstand aangesloten schakeleenheid bevat, welke laatstgenoemde door hét uitgangssignaal van de verschilversterker respectievelijk in zijn 25 geleidende en zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht.

4. Signaalvergelijkingsschakeling volgens conclusie 1, m e...t het kenmerk, dat de verzwakkingsschakeling een ingangsweerstand, een terugkoppelweerstand en een tussen de terugkoppelweerstand en de uitgangsaansluiting 30. van de verschilversterker opgenomen schakeleenheid bevat, welke laatstgenoemde steeds wanneer het uitgangssignaal van de verschilversterker een niveau-overschakeling vertoont, respectievelijk in zijn geleidende en zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht.

5. Signaalvergelijkingsschakeling volgens con- ; clusie l,met het kenmerk, dat met de voor ont- 8301509 ‘ -23- A vangst van het tweede ingangssignaal bestemde ingangsaan-sluiting van de verschilversterker een verzwakkingsschakeling is gekoppeld, zodanig, dat de gevoeligheden van de schakeling voor het eerste en het tweede ingangssignaal aan elkaar zijn 5 aangepast.

6. Signaalvergelijkingsschakeling met een verschilversterker voor vergelijking van een eerste en een tweede ingangssignaal en een daarmee gekoppelde, eerste hysteresis-schakeling, nu.e t het kenmerk, dat met de voor ont-10 vangst van het eerste- ingangssignaal bestemde ingangsaanslui-ting van de verschilversterker een verzwakkingsschakeling met regelbare, variabele verzwakking is gekoppeld, terwijl voorts een tweede hysteresisschakeling aanwezig is, waartoe een met.de voor ontvangst van het eerste of het tweede in-15 gangssignaal bestemde ingangsaansluiting van de verschilver-sterkerrgekoppelde verzwakkingsschakeling met vaste verzwakking behoort, van welke eerstgenoemde verzwakkingsschakeling de overdrachtsfactor in afhankelijkheid van een in het uitgangssignaal van de verschilversterker optredende verandering 20 zodanig wordt gewijzigd, dat de werkzame hysteresisbreedte van de verschilversterker in afhankelijkheid van een niveauveran-dering van het eerste ingangssignaal wordt gewijzigd en tenminste bij een laag niveau van het..eerste ingangssignaal een vaste waarde vertoont.

7. Signaalvergelijkingsschakeling volgens con clusie 6, met het kenmerk, dat de verzwakkingsschakeling een ingangsweerstand, een aardingsweerstand en een parallel aan de ingangsweerstand aangesloten schakel-eenheid bevat, welke laatstgenoemde door het uitgangssignaal 30 van de verschilversterker respectievelijk in zijn geleidende en zijn niet geleidende toestand wordt gebracht.

8. Signaalvergelijkingsschakeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de verzwakkingsschakeling een ingangsweerstand, een aardingsweerstand en een 35 in serieschakeling met de aardingsweerstand aangesloten schakeleenheid bevat, welke laatstgenoemde door het uitgangssignaal van de verschilversterker respectievelijk in zijn 8301509 -24- geleidende en zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht.

9. Signaalvergelijkingsschakeling volgens conclusie 6 , met het kenmerk, dat de verzwakkings-schakeling een ingangsweerstand, een terugkoppelweerstand en 5 een tussen de terugkoppelweerstand en de uitgangsaansluiting van de verschilversterker opgenomen schakeleenheid bevat, welke laatstgenoemde steeds wanneer het uitgangssignaal van de verschilversterker een niveau-overschakeling vertoont, respectievelijk in zijn geleidende en zijn niet-geleidende 10. toestand wordt gebracht. t ' · 8301509