NL8800510A - Schakeling voor het lineair versterken en demoduleren van een am-gemoduleerd signaal en geintegreerd halfgeleiderelement daarvoor. - Google Patents

Description

f Η PHN 12.458 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Schakeling voor het lineair versterken en demoduleren van een AM-gemoduleerd siqnaal en geïntegreerd halfgeleiderelement daarvoor.

De uitvinding heeft betrekking op een schakeling voor het lineair versterken en demoduleren van een AM-gemoduleerd signaal.

Dergelijke schakelingen zijn bekend en worden veelvoudig toegepast, bijvoorbeeld in omroepontvangers voor het versterken en demoduleren van 5 een middenfreguent AM-gemoduleerd audio- of videosignaal.

Het is daarbij van belang dat de versterking over een groot dynamiek bereik lineair blijft, dat wil zeggen er dient voorkomen te worden dat de versterker bij grote signaalveldsterkte in begrenzing komt. Daartoe is het gebruikelijk automatische versterkingsregeling toe 10 te passen. Bij grotere signaalveldsterkten wordt de versterking van een trap teruggeregeld waardoor voorkomen wordt dat de volgende trappen in begrenzing komen.

Automatische versterkingsregeling heeft echter bezwaren.

Er zijn een aantal schakelingselementen nodig voor het afleiden, 15 uitstellen, versterken en/of afvlakken van de benodigde regelspanning. Versterkertrappen moeten regelbaar zijn en daarvoor moeten concessies aan de ruis- en/of vervormingseigenschappen van de versterkertrappen worden gedaan. Bovendien regelt de AVC de laagste frequenties van het modulatiesignaal gedeeltelijk weg zodat ongewenste verzwakking van het 20 gedemoduleerde signaal aan de lage kant van de freguentiekarakteristiek optreedt.

De uitvinding beoogt een schakeling voor het lineair versterken en demoduleren van een AM-gemoduleerd signaal aan te geven waarbij althans een gedeelte van de bovengenoemde bezwaren van 25 automatische versterkingsregeling wordt vermeden en de schakeling volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt door - een logarithmische versterker van het type met een aantal begrenzende versterkertrappen die bij toenemend ingangssignaal achtereenvolgens in begrenzing komen, per trap een demodulatieschakeling en een voor alle 30 trappen gemeenschappelijke optelschakeling, waarbij de logarithmische versterker een ingang bezit voor het toevoeren van het AM-gemoduleerde signaal en een uitgang voor het leveren van een gedemoduleerd, .8800510 -( '·* PHN 12.458 2 logarithmisch vervormd uitgangssignaal; - en een antilogschakeling met een ingang waaraan de ac-component van het gedemoduleerde, logarithmisch vervormde uitgangssignaal van de logarithmische versterker wordt toegevoerd en met een uitgang voor het 5 leveren van het gedemoduleerde AM-signaal.

De uitvinding beoogt tevens een halfgeleiderelement te verschaffen voor toepassing in een dergelijke schakeling.

Logarithmische versterkers van het bovengenoemde type zijn op zich bekend uit IEEE, Journal of Solid State Circuits, Vol. SC-10 15, No. 3, Juni 1980, pagina's 291-295 of het Duitse Auslegeschrift 2.606.270. Deze logarithmische versterkers worden toegepast voor de versterking en demodulatie van AM-gemoduleerde signalen met groot dynamiekbereik waarbij compressie van grote signaalamplituden gewenst is, zoals bijvoorbeeld voor MF-radar-toepassingen of in 15 stralingsdetectoren. Vanwege de logarithmische compressie kan daarbij AVC worden vermeden.

De uitvinding berust op het inzicht dat bij toepassingen waar een lineaire signaalversterking vereist is, belangrijke voordelen worden verkregen indien het AM-gemoduleerde signaal eerst door een 20 dergelijke logarithmische versterker wordt versterkt en gedemoduleerd, de daaruit resulterende veldsterkte-afhankelijke DC-component wordt geblokkeerd en het logarithmisch vervormde signaal vervolgens met een antilogschakeling weer wordt gelineariseerd.

Voor een goede logarithmische karakteristiek dient de 25 versterking van de aanwezige versterkertrappen betrekkelijk klein te zijn (bijvoorbeeld < 15 db). Anderzijds moet de amplitude van het aan de antilogschakeling toegevoerde signaal de juiste waarde hebben voor optimale compensatie van de logarithmische vervorming. Om aan beide eisen te voldoen kan de schakeling volgens de uitvinding het kenmerk 30 hebben, dat de logarithmische versterker versterkertrappen bevat met een eerste uitgang voor het met een bepaalde versterking leveren van signalen aan een volgende trap en een tweede uitgang voor het met een hogere versterking leveren van signalen aan de betreffende demodulatieschakeling.

35 Voor een optimale lineaire versterking is het van belang dat de logarithmische versterker een nauwkeurig logarithmische overdrachtskarakteristiek bezit. Dit kan worden verbeterd doordat de bij ,8800510 f * PHN 12.458 3 toenemend ingangssignaal het laatst in begrenzing komende versterkertrap en diens demodulatieschakeling zijn ingericht voor het leveren van signalen aan de optelschakeling met een een of meer db's hogere versterking dan de versterking waarmee de overige versterkertrappen en 5 hun demodulatieschakelingen signalen aan de optelschakeling leveren.

Een eenvoudige realisering van de antilogschakeling wordt verkregen door middelen voor het toevoeren van het gedemoduleerde logarithmisch vervormende uitgangssignaal van de logarithmische versterker aan de serieschakeling van een condensator en een pn-overgang 10 van een halfgeleiderelement, door een stroombron aangesloten op de gemeenschappelijke verbinding tussen de condensator en de pn-overgang voor het leveren van een voorstroom in doorlaatrichting aan de pn-overgang en door middelen voor het afleiden van het gedemoduleerde AM-signaal uit de stroom door de pn-overgang. Een verdere besparing van 15 elementen is bereikbaar wanneer de pn-overgang gevormd wordt door de basis-emitterovergang van een transistor, de condensator en de stroombron op de emitterelectrode van de transistor zijn aangesloten en de uitgang voor het gedemoduleerde AM-signaal met de collectorelectrode van de transistor is qekoppeld.

20 Opgemerkt zij dat het op zich bekend is om in FM- ontvangers een logarithmische versterker van het type met een cascade van bij toenemend ingangssignaal achtereenvolgens in begrenzing komende versterkertrappen en met trapsgewijze demodulatie toe te passen voor het leveren van een FM-veldsterkte afhankelijke regelgrootheid die dan 25 bijvoorbeeld wordt gebruikt voor de FM-veldsterkte-afhankelijke mono-stereo besturing van een stereödecoderschakeling. Tevens wordt daarbij het door de cascade van versterkertrappen niet-lineair versterkte FM-signaal toegevoerd aan een FM-detector voor het demoduleren van het FM-signaal.

30 Toepassing van de schakeling volgens de uitvinding in een AM-FM ontvanger levert het voordeel op dat de begrenzende versterkertrappen zowel voor de versterking van de FM-signalen als voor de versterking van de AM-signalen kunnen worden gebruikt en verder dat de gehele logarithmische versterker voor beide ontvangsten kan dienen 35 namelijk enerzijds voor de niet-lineaire versterking en detectie van de AM-signalen en eventueel de opwekking van een veldsterkte-afhankelijke regelgrootheid bij AM-ontvangst en anderzijds voor de opwekking van de .8800510 o * PHN 12.458 4 veldsterkte-afhankelijke regelgrootheid bij FM-ontvangst.

Bij FM-ontvangers voor toepassing in motorvoertuigen is het verder bekend een onderdrukkingsschakeling (IAC) toe te passen voor het onderdrukken van stoorimpulsen in het gedemoduleerde FM-signaal. Bij 5 toepassing van een dergelijke onderdrukkingsschakeling kan de schakeling volgens de uitvinding verder gekenmerkt zijn door een tussen de uitgang voor het leveren van het gedemoduleerde AM-signaal en de onderdrukkingsschakeling opgenomen verbinding voor het leveren van onderdrukkingsimpulsen aan de onderdrukkingsschakeling.

10 Dit alles houdt in dat met de uitvinding een belangrijke vereenvoudiging kan worden verkregen ten opzichte van schakelingen waarbij praktisch geheel gescheiden gedeelten voor FM-ontvangst en voor AM-ontvangst worden gebruikt. Dit houdt tevens in dat het met de uitvinding op eenvoudige en goedkope wijze mogelijk is een 15 geïntegreerd halfgeleiderlement te verschaffen dat universeel inzetbaar is namelijk in een AM-ontvanger, in een FM-ontvanger, in een AM-FM ontvanger en in een ontvanger voor signalen die zowel AM- als FM-gemoduleerd zijn. Een dergelijk halfgeleiderelement zal dan bij voorkeur de integreerbare schakelingselementen van dt logarithmische versterker, 20 de antilogschakeling en de FM-detector bevatten alsmede een gemeenschappelijke ingang voor alle te versterken en te demoduleren signalen, een uitgang voor het gedemoduleerde FM-signaal, een uitgang voor het gedemoduleerde AM-signaal en een uitgang voor de veldsterkte-afhankeli jke regelgrootheid.

25 De uitvinding zal nader worden uiteengezet aan de hand van de in de tekeningen weergegeven figuren. Hiervan toont:

Figuur1 een principe-schema van een schakeling volgens de uitvinding;

Figuur 2 een tweede principeschema van een schakeling 30 volgens de uitvinding;

Figuur 3 een karakteristiek ter verduidelijking van de werking van de schakeling van figuur 2;

Figuur 4 een detailschema van een schakeling volgens de uitvinding; 35 Figuur 5 een variant op het schema van figuur 4 en

Figuur 6 een blokschema van een schakeling volgens de Uitvinding voor de ontvangst en verwerking van AM- of FM-gemoduleerde .6800510 5 % PHN 12.458 5 radiosignalen.

Het schema van figuur 1 toont een cascade van vijf begrenzende versterktrappen A1 tot en met A5, waarbij de ingang van de versterkertrap A1 met een ingangsklem 4/5 is gekoppeld en waarbij de 5 ingangen van de navolgende trappen A2 tot en met A5 elk respektievelijk met de uitgang van de voorafgaande trap A1 tot en met A4 zijn gekoppeld.

De uitgangen van de versterkertrappen A1 tot en met A5 zijn verder elk met een ingang van een demodulatieschakeling D1 tot en met D5 gekoppeld en de uitgangen van de demodulatieschakelingen zijn gekoppeld met 10 ingangen van een optelschakeling S waar de door de demodulatieschakelingen gedemoduleerde uitgangssignalen van de versterkertrappen worden gesommeerd. Het uitgangssignaal V^0g van de optelschakeling S wordt via een klem 15 en een door een condensator C symbolisch weergegeven gelijkstroomscheiding toegevoerd aan een 15 antilogschakeling AL met een ingangsklem 16 en een uitgangsklem 20 voor het leveren van het lineaire, gedemoduleerde signaal VQ. Aan de ingangsklem 4/5 wordt een amplitude-gemoduleerde ingangssignaal toegevoerd, bijvoorbeeld een AM-gemoduleerd middenfrequentsignaal van 470 KHz in een radio-ontvanger voor AM-gemoduleerde signalen. De 20 amplitude van het ingangssignaal kan daarbij door twee oorzaken variëren namelijk enerzijds tengevolge van de signaalmodulatie (ongeveer 20 db) doch anderzijds aanzienlijk meer (bijvoorbeeld 50-60 db) tengevolge van veldsterktevariaties waarmee het middels een niet weergegeven antenne en RF-voortrap ontvangen signaal is behept. De 25 allerhoogste veldsterkte variaties kunnen door een AVC-regeling op de RF-voortrap enigszins zijn gereduceerd maar het ingangssignaal is in hoofdzaak ongeregeld.

De amplitudevariaties van het ingangssignaal bewerken dat van de versterkertrappen Al tot en met A5 afwisselend meer 30 of minder trappen in begrenzing zijn. Bij kleine ingangssignalen zijn alle trappen uit begrenzing maar bij toenemend ingangssignaal raakt eerst de versterkertrap A5, vervolgens de versterktrap A4 enzovoort in begrenzing. De uitgangssignalen van de versterkertrappen worden trapsgewijs gedemoduleerd in de demodulatieschakelingen D1...D5 en 35 vervolgens gesommeerd in de optelschakeling S.

De op zichzelf bekende combinatie van begrenzende versterkertrappen, demodulatieschakelingen en optelschakeling vormen een .8800516 * PHN 12.458 6 logarithmische versterker/detector LA waarvan het uitgangssignaal V^og een min of meer goede benadering is van de logarithme van de amplitude van het ingangssignaal. Het logarithmisch verband tussen Vlog en de amplitude van wordt daarbij beter benaderd naarmate de versterking 5 per trap van de trappen A1-A5 kleiner en het aantal van deze trappen groter is. Anderzijds wordt het dynamisch bereik van de logarithmische versterker in hoofdzaak bepaald door het aantal versterkertrappen maal de versterking per trap. Bij voorbeeld kunnen voor een AM-middenfrequentversterker 6 trappen elk met een versterking van 12 db 10 worden gekozen, hetgeen een dynamisch bereik van circa 70 db oplevert. Het zal duidelijk zijn dat het aantal van vijf in figuur 1 weergegeven trappen slechts bij wijze van voorbeeld is. Voor een goed logarithmisch verloop wordt in de trappen bij voorkeur een bipolaire-transistor-verschilversterkertrap met direct-gekoppelde emitters (zie Figuur 4) 15 toegepast.

Het uitgangssignaal V^Qg van de logarithmische versterker bevat het logarithmisch vervormde modulatiesignaal alsmede een dc-component die afhankelijk is van de gemiddelde veldsterkte van het ontvangen ingangssignaal. Deze veldsterkte afhankelijke dc-component 20 wordt door de dc-scheiding geblokkeerd zodanig dat op de ingang van de antilogschakeling AL alleen het logarithmisch vervormde modulatiesignaal verschijnt. Dit signaal wordt in de antilogschakeling omgevormd tot het oorspronkelijke onvervormde modulatiesignaal. Derhalve, waar bij bekende versterkers de veldsterkte-afhankelijkheid van het 25 ingangssignaal tot op zeker hoogte wordt onderdrukt door een automatische sterkteregeling op een of meer versterkertrappen, wordt bij de getoonde schakeling dieze veldsterkte-afhankelijkheid volledig onderdrukt door de combinatie van logarithmische versterker/demodulator, dc-scheiding en antilogschakeling. Terwijl de logarithmische versterker 30 een groot dynamisch bereik moet bezitten, bijvoorbeeld 20 db voor de signaalvariaties en 50 db voor de veldsterkte-variaties, dus totaal 70 db, behoeft de dynamiek van de antilogschakeling slechts geschikt te zijn voor de signaalvariaties (20 db).

De grootte van het ingangssignaal van de 35 antilogschakeling dient de juiste waarde te hebben voor een optimale linearisering van het signaal. Bijvoorbeeld, indien het logarithmisch vervormde signaal wordt toegevoerd aan één silicon pn-overgang dan .8800510 PHN 12.458 7 dient V^og per octaaf variatie van het signaal circa 17-20 mili-Volt toe te nemen. Om deze optimale waarde te bereiken kan het voorkomen dat ófwel de versterking per versterkertrap A1 ... A5 groter moet zijn, wat afbreuk doet aan het juiste logarithmische verloop van de 5 versterker LA, ófwel er moet een extra versterkertrap in de uitgang van de optelschakeling worden ingelast. Een eenvoudiger oplossing kan daarin bestaan dat de versterkertrappen A1 ... A4 in de cascade elk voorzien zijn van twee signaaluitgangen, één met lage versterking voor het aansturen van de volgende versterkertrap en een met hogere 10 versterking voor de aansturing van de bijbehorende demodulatieschakeling.

Dit is nader verduidelijkt in figuur 2 waar voor overeenkomstige elementen dezelfde referentienummers als in figuur 1 zijn gebruikt en waar bij de diverse uitgangen van de versterkertrappen 15 A1 ... A5 de versterking is aangegeven die de uitgang heeft ten opzichte van de ingang van de betreffende versterkertrap. De versterking G van de trappen Al, A2, A3 en A4 naar de ingang van de volgende trap kan bijvoorbeeld gelijk zijn aan 4 (= 12 db) en de versterking van de trappen A2, A3, A4 en A5 naar de respektievelijke demodulatieschakeling 20 is gelijk aan KxG, waarbij K>1. K kan bijvoorbeeld gelijk zijn aan 2 zodat KxG=8 (= 18 db).

De versterkingstrap die bij toenemend ingangssignaal het laatst in begrenzing komt (dit is de versterkingstrap A1) heeft naar diens demodulatie uitgang een versterking die ongeveer een faktor 25 groter is dan de versterking naar de demodulatie- uitgangen van de overige versterkertrappen, dus voor G=4 geldt gry = ^ = 2.5 db, zodat de versterking van de trap A1 naar diens demodulatie-uitgang ongeveer 20,5 db bedraagt.

Het is gebleken dat door deze maatregel een verbetering 30 van de logarithmische karakteristiek van de logarithmische versterker bij de hogere signaalamplituden wordt verkregen. Dit is nader aangegeven in figuur 3. Deze figuur toont de karakteristiek van het uitgangssignaal vLog °P lineaire schaal als functie van de amplitude van op logarithmische schaal. De curve C1 is de karakteristiek voor zes 35 versterkertrappen met G=4 en gelijke versterkingen naar de demodulatie-uitgangen; de curve C2 is dezelfde karakteristiek met 2.5 db hogere versterking naar de demodulatie-uitgang van de versterkertrap A1. In .8800510 y PHN 12.458 8 plaats van de versterkertrap A1 kan ook de demodulatieschakeling D1 de Λ gewenste Qry hogere versterking hebben, bijvoorbeeld door de nog aan de hand van figuur 4 te beschrijven weerstand R1 kleiner te kiezen dan de overeenkomstige weerstanden R2 ... Rn.

5 In het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4 zijn de in cascade geschakelde versterkertrappen met A1 tot en met An en de demodulatieschakelingen met D1 tot en met Dn aangegeven. De versterkertrap A1 bevat twee transistoren 1 en 2 waarvan de emitterelectroden direct met elkaar zijn verbonden. Tussen deze 10 emitterelectroden en massa is een gelijsktroombron 3 opgenomen. De basiselectroden van de transistoren 1 en 2 zijn verbonden met twee ingangsklemmen 4 en 5 van de versterkertrap A1; deze vormen tevens de ingangsklemmen van de logarithmische versterker. Een positieve voedingsklem is via twee in serie geschakelde weerstanden 6 en 7 met de 15 eollectorelectrode van transistor 1 en via twee in seriegeschakelde weerstanden 8 en 9 met de eollectorelectrode van transistor 2 verbonden. De verbindingspunten van de weerstanden 6 en 7 en van de weerstanden 8 en 9 zijn met de ingangsklemmen van de volgende versterkertrap A2 verbonden en de collectorelectroden van de 20 transistoren 1 en 2 zijn met de ingangsklemmen van de demodulatieschakeling D1 verbonden.

De transistoren 1 en 2 met hun collectorweerstanden en de gemeenschappelijke stroombron 3 vormen een begrenzende versterker met tangenshyperbolische overdrachtsfunctie. De versterking naar de volgende 25 versterkertrap is bepaald door de grootte van de stroombron 3 en van de collectorweerstanden 6 en 8. De grotere versterking naar de demodulatieschakeling D1 is bepaald door de grootte van de stroombron 3 en van de serieschakelingen van collectorweerstanden 6/7 en 8/9.

De demodulatieschakeling D1 bevat twee transistoren 10 en 30 11 met onderling verbonden emitterelectroden en met op de positieve voedingsklem aangesloten collectorelectroden. De basiselectrode van transistor 10 is met de eollectorelectrode van transistor 1 verbonden en de basiselectrode van transistor 11 met de eollectorelectrode van transistor 2. De transistoren 10 en 11 vormen een dubbelzijdige 35 gelijkrichter voor het uitgangssignaal van de versterkertrap A1. De onderling verbonden emitterelektroden van deze transistoren zijn via een weerstand R1 met de optelschakeling S gekoppeld.

,8800516 h PHN 12.458 9

De versterkertrappen A2 tot en met An en de demodulatieschakelingen D2 tot en met Dn zijn identiek aan de trap A1 respektievelijk de detectieschakeling D1 met dien verstande dat de weerstanden 7 en 9 van de trap A1 groter zijn dan de overeenkomstige 5 weerstanden van de andere trappen teneinde de met de factor οτγ 9rot^re versterking van de eerste trap te bereiken en dat in de laatste trap An de weerstanden 6 en 7 respektievelijk 8 en 9 kunnen zijn samengevoegd tot één collectorweerstand aangezien daar geen uitgang voor een volgende versterkertrap nodig is. Zoals aan de 10 hand van Figuur 6 nog zal worden verduidelijkt is het van voordeel op de uitgang van de laatste trap An nog een FM-detector FD aan te sluiten met een uitgangsklem 29.

De optelschakeling S bevat een gemeenschappelijk knooppunt P waarop de weerstand R1 en overeenkomstige weerstanden 15 R2 ... Rn zijn aangesloten alsmede een daarmee verbonden stroombron 12.

Het knooppunt P is via een emittervolgerschakeling met transistor 13 en emitterweerstand 14 op een uitgangsklem 15 aangesloten. De uitgangsklem 15 levert de logarithmische spanning en is daarmede tevens uitgang van de logarithmische versterker.

20 De uitgangsklem 15 van de logarithmische versterker is via een scheidingscondensator C verbonden met de ingangsklem 16 van de antilogschakeling AL. Deze bevat een transistor 17 waarvan de basiselectrode met de ingangsklem 16 en de emitterelectrode direct met massa is verbonden. De collectorelectrode van de transistor 17 is via 25 een collectorweerstand 18 en de basiselectrode via een stroombron 19 met de positieve voedingsklem verbonden. De collectorelectrode is tenslotte met een uitgangsklem 20 voor het leveren van het gelineariseerde gedemoduleerde signaal VQ verbonden.

Ter verduidelijking van de werking van de 30 scheidingscondensator C en de antilogschakeling AL zij aangenomen dat het ingangssignaal aan de klemmen 4-5 kan worden voorgesteld door A.(1+m.sinpt).sinmt waarbij ω de hoekfrequentie van de AM gemoduleerde draaggolf, 1+m.sinpt de sinusvormige AM modulatie met hoekfrequentie p en modulatiediepte m, en A de gemiddelde draaggolfamplitude voorstelt.

35 Deze amplitude A verandert ten gevolge van veldsterktevariaties van het ingangssignaal.

Door de demodulatie en de logarithmische omzetting van de . 88 0 051 0 PHN 12.458 10 logarithmische versterker/demodulator is het signaal Vlog evenredig met ln{A.(1+m.sinpt)}=lnA+ln(1+m.sinpt)

De eerste term hiervan is de veldsterkte afhankelijk dc-component van V-^g die niet door de condensator C wordt overdragen.

5 Over de basis-emitterovergang van de transistor 17 staat de spanning ln(1+m.sinpt) en de exponentiële spannings-stroomkarakteristiek van deze overgang converteert deze spanning in een stroom I.(1+msinpt) door collectorweerstand 18 waarbij I de door de stroombron 19 bepaalde gemiddelde collectorstroom is. Aan de uitgangsklem 20 is dus de 10 onvervormde modulatie beschikbaar.

Opgemerkt zij dat de term ln( 1+m.sinjJt) feitelijk een modulatie-afhankelijke dc-component bezit die uiteraard door de condensator C wordt geblokkeerd en daarmee zou leiden tot een incorrecte linearisering van het modulatiesignaal. Echter, aangetoond kan worden 15 dat de stroombron 19 tezamen met de exponentiële basis-emitterovergang van de transistor 17 de benodigde dc-component over deze overgang regenereert. Tevens bepaalt de grootte van de door de bron 19 geleverde gelijkstroom de amplitude van het uitgangssignaal V .

Indien het modulatiesignaal van zichzelf een 20 gelijkstroomcomponent bezit, zoals bij videosignalen het geval is, dan dient de stroom van de bron 19 afhankelijk van deze dc-component gevarieerd te worden. Dit kan geschieden door van het videosignaal aan de uitgangsklem 20 een niveau dat constant behoort te zijn, bijvoorbeeld het top-sync niveau of het achterstoep niveau, te vergelijken met een 25 referentieniveau en uit het verschil een regelspanning af te leiden en daarmee de stroombron 19 te regelen.

Zoals aan de hand van figuur 6 nog zal worden verduidelijkt, is vaak een regelspanning Vlevel nodig die veldsterkte-afhankelijk is. Deze kan uit de spanning Vlog aan de klem 15 worden 30 afgeleid via een laagdoorlaatfilter 21 waarmee de AC-component van Viog wordt tegengehouden. Een dergelijke regelspanning kan eenvoudiger worden verkregen met de antilogschakeling van figuur 5. Hier wordt de spanning Vlog direct via de klem 16 toegevoerd aan de basiselectrode van de transistor 17; in plaats van de condensator C van figuur 4 is nu 35 een condensator Cr tussen de emitterelectrode van transistor 17 en massa opgenomen en in plaats van de stroombron 19 bevat de antilogschakeling van figuur 5 een stroombron 19' tussen 880 051 0 PHN 12.458 11 emitterelectrode en massa. De schakeling werkt nagnoeg analoog aan die van figuur 4, in de schakeling van figuur 5 kan echter de spanning Vlevel direct van de condensator C' worden afgenomen. Bovendien, omdat zowel de logarithmische versterker als de antilogschakeling 5 gemakkelijk volledig in één ic kunnen worden opgenomen, de condensator C respektievelijk C' echter extern dient te worden aangesloten, is voor de condensator Cf in figuur 5 slechts één iepen nodig terwijl voor de condensator C van figuur 4 twee ic-pennen nodig zijn.

10 Figuur 6 toont een radio-ontvanger voor AM- en FM- gemoduleerde signalen. De ontvanger bevat een FM-afstemmer 23 en een AM-afstemmer 24 die beide op een antenne 25 kunnen zijn aangesloten. Een AM/FM-schakelaar 26 levert voedingsspanning aan de FM-afstemmer voor FM-ontvangst en aan de AM-afstemmer voor AM-ontvangst.

15 De afstemmers 23 en 24 leveren beide hun FM- respektievelijk AM-gemoduleerd middenfrequentsignaal aan de ingang 4/5 van een MF-schakeling 27 die kan zijn uitgevoerd zoals beschreven aan de hand van een of meer der voorafgaande figuren. De MF-schakeling 27 bezit een uitgang 28 van de versterkertrap AN voor het leveren van door de 20 versterkertrappen A1...AN versterkt en begrensd FM-middenfrequent- signaal. Met de uitgang 28 is een FM-demodulator 29 gekoppeld voor het demoduleren van het MF-signaal tijdens FM-ontvangst. Het gedemoduleerde FM-signaal wordt ontstoord in een storingsimpuls-onderdrukkingsschakeling (IAC) 30, die kan zijn uitgevoerd zoals 25 beschreven in aanvraagsters ÜS octrooi 3.739.285 en het ontstoorde signaal wordt gedecodeerd in een stereodecoder 31 die via twee AM/FM-schakelaars 32 en 33 het linker- respektievelijk rechter-stereosignaal levert aan L.F.-versterkers 34 respektievelijk 35 met daarop aangesloten luidsprekers 36 respektievelijk 37.

30 Tijdens AM-ontvangst wordt het AM-gemoduleerde MF-signaal toegevoerd aan de ingang 4/5 van de MF-schakeling 27. Zoals beschreven levert de uitgang 20 het lineair versterkte en gedemoduleerde AM-signaal VQ. Dit signaal wordt bevrijd van ongewenste hoogfrequentcomponenten in een laagdoorlaatfilter 38 en het aldus 35 gefilterde LF-signaal wordt via de AM/FM-schakelaars 32 en 33 aan de LF-versterkers 34 en 35 toegevoerd.

De Vo-uitgang van de MF-schakeling 27 dient niet alleen .8800510 f' PHN 12.458 12 voor het leveren van gedemoduleerd signaal tijdens AM-ontvangst maar wordt tevens gebruikt bij FM-ontvangst. Deze uitgang levert namelijk tijdens FM-ontvangst impulsen die veroorzaakt worden door puls-storingen in het FM-signaal en deze impulsen worden aan de onderdukkingsschakeling 5 30 toegevoerd om de signaaltoevoer van de FM-detector naar de stereodecoder kortstondig te blokkeren. Zoals in het US octrooi 3.739.285 is beschreven kunnen de blokkeringsimpulsen in plaats van uit het gedemoduleerde FM-signaal ook uit het FM-MF signaal worden afgeleid. Ook de aan de uitgang 22 van de MF-schakeling aanwezige 10 veldsterkte-afhankelijk dc-spanning Vlevel kan zowel bij FM- als bij AM-ontvangst worden gebruikt. Daartoe wordt Vj_evej_ enerzijds aan de stereodecoder 31 toegevoerd voor het abrupt of geleidelijk overgaan van stereo- naar monoweergave als het niveau van het ontvangen FM-signaal te zwak wordt voor goede stereoweergave. Anderzijds wordt Vlevel ook als 15 AVC-spanning toegevoerd aan de AM-afstemmer 24 om bij ontvangst van extreem sterke AM-signalen de HF-versterking van de AM-afstemmer te verminderen.

Van de in figuren 4 en 5 met streeplijn omgeven gedeelten kunnen, met uitzondering van enkele schakelelementen in de FM-detector 20 FD, alle elementen in één geïntegreerd halfgeleiderelement zijn samengevat waarbij dan de klemmen 4, 5, 15, 16, 29 (voor figuur 4) respektievelijk 4, 5, 20, 22, 29 (van figuur 5) IC pennen kunnen zijn. Dit levert een zeer universele IC die zowel bruikbaar is in AM-ontvangers, in FM-ontvangers, in AM/FM-ontvangers en in ontvangers voor 25 signalen die zowel AM- als FM-gemoduleerd zijn.

Opgemerkt zij dat niet alle versterkertrappen A1...An van de logarithmische versterker in cascade hoeven te zijn geschakeld. Hierdoor zij verwezen naar aanvraagster octrooiaanvrage (PHN 12.459) van gelijke prioriteitsdatum die hierbij ter referentie wordt ingesloten.

.sa o os 1 o

Claims (12)

1. Schakeling voor het lineair versterken en demoduleren van een AM-gemoduleerd signaal, gekenmerkt door - een logarithmische versterker van het type met een aantal begrenzende versterkertrappen die bij toenemend ingangssignaal achtereenvolgens in 5 begrenzing komen, per trap een demodulatieschakeling en een voor alle trappen gemeenschappelijke optelschakeling, waarbij de logarithmische versterker een ingang bezit voor het toevoeren van het AM-gemoduleerde signaal en een uitgang voor het leveren van een gedemoduleerd, logarithmisch vervormd uitgangssignaal; 10. en een antilogschakeling met een ingang waaraan de ac-component van het gedemoduleerde, logarithmisch vervormde uitgangssignaal van de logarithmische versterker wordt toegevoerd en met een uitgang voor het leveren van het gedemoduleerde AM-signaal.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 de logarithmische versterker versterkertrappen bevat met een eerste uitgang voor het met een bepaalde versterking leveren van signalen aan een volgende trap en een tweede uitgang voor het met een hogere versterking leveren van signalen aan de betreffende demodulatieschakeling.

3. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bij toenemend ingangssignaal het laatst in begrenzing komende versterkertrap en diens demodulatieschakeling zijn ingericht voor het leveren van signalen aan de optelschakeling met een een of meer db's hogere versterking dan de versterking waarmee de overige 25 versterkertrappen en hun demodulatieschakelingen signalen aan de optelschakeling leveren.

4. Schakeling volgens conclusie 1, gekenmerkt, door middelen voor het toevoeren van het gedemoduleerde logarithmisch vervormde uitgangssignaal van de logarithmische versterker aan de serieschakeling 30 van een condensator en een pn-overgang van een halfgeleiderelement, door een stroombron aangesloten op de gemeenschappelijke verbinding tussen de condensator en de pn-overgang voor het leveren van een voorstroom in doorlaatrichting aan de pn-overgang en door middelen voor het afleiden van het gedemoduleerde AM-signaal uit de stroom door de pn-overgang.

5. Schakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de pn-overgang gevormd wordt door de basis-emitterovergang van een transistor, dat de condensator en de stroombron op de emitterelectrode 8800510 -f PHN 12.458 14 van de transistor zijn aangesloten en dat de uitgang voor het gedemoduleerde AM-signaal met de collectorelectrode van de transistor is gekoppeld.

6. Schakeling volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat 5 het uitgangssignaal van de logarithmische versterker circa 17-20 mV per octaaf van het ingangssignaal van de logarithmische versterker varieert.

7. Schakeling volgens een of meer der voorgaande conclusies, gekenmerkt door middelen voor het toevoeren van een FM-gemoduleerd signaal aan de ingang voor het toevoeren van het AM-gemoduleerde 10 signaal, door een FM-detector aangesloten op een uitgang van een der versterkertrappen van de logarithmische versterker en door een laagfrequentschakeling voor het verwerken van het door de antilogschakeling geleverde gedemoduleerde AM-signaal en van het door de FM-detector geleverde gedemoduleerde FM-signaal.

8. Schakeling volgens conclusie 7, gekenmerkt door middelen voor het afleiden van een veldsterkte-afhankelijke regelgrootheid uit het uitgangssignaal van de logarithmische versterker en door middelen voor het leveren van de veldsterkte-afhankelijke regelgrootheid aan een inrichting met FM-signaalveldsterkte-afhankelijke functie en aan een 20 inrichting met een AM-signaalveldsterkte-afhankelijke functie.

9. Schakeling volgens conclusie 7 met een onderdrukkingschakeling voor het onderdrukken van stoorimpulsen in het gedemoduleerde FM-signaal, gekenmerkt, door een tussen de uitgang voor het leveren van het gedemoduleerde AM-signaal en de 25 onderdrukingsschakeling opgenomen verbinding voor het leveren van onderdrukkingsimpulsen aan de onderdrukkingsschakeling.

9 » PHN 12.458 13

10. Geïntegreerd halfgeleiderelement voor toepassing in een schakeling volgens een of meer der voorafgaande conclusies bevattende integreerbare schakelingselementen van een logarithmische versterker van 30 het type met een aantal bij toenemend ingangssignaal achtereenvolgens in begrenzing komende versterkertrappen, per trap een demodulatieschakeling en een voor alle trappen gemeenschappelijke optelschakeling, en van een antilogschakeling, alsmede een met een ingang van de logarithmische versterker gekoppelde ingangspen voor de toevoer van de te demoduleren 35 signalen, en een met een uitgang van de antilogschakeling gekoppelde uitgangspen voor het leveren van AM-gedemoduleerde signalen.

11. Geïntegreerde halfgeleiderelement volgens conclusie 10, .8800510 PHN 12.458 15 verder bevattende integreerbare schakelingselementen van een FM-detector en een met een uitgang van de FM-detector gekoppelde uitgangspen voor het leveren van FM-gedemoduleerde signalen.

12. Geïntegreerde halfgeleiderelement volgens conclusie 10 5 of 11, verder bevattende een met een uitgang van de logarithmische versterker gekoppelde uitgangspen voor het leveren van een veldsterkte-afhankelijke regelgrootheid. .8800510