DE1099015B

DE1099015B - Arrangement for the selective and amplitude-independent evaluation of signals

Info

Publication number: DE1099015B
Application number: DEV15740A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Irmler
Original assignee: Funkwerk Dresden VEB
Current assignee: Funkwerk Dresden VEB
Priority date: 1959-01-13
Filing date: 1959-01-13
Publication date: 1961-02-09

Description

Anordnung zur selektiven und amplitudenunabhängigen Auswertung von Signalen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur selektiven und amplitudenunabhängigen Auswertung von Signalen, insbesondere für Amplitudenmodulation, hei der das empfangene Signal über einen Verstärker einmal einem oder mehreren Resonanzkreisen und zum anderen einem nicht abgestimmten Gegenspannungskreis zugeführt wird.Arrangement for the selective and amplitude-independent evaluation of Signals The invention relates to an arrangement for selective and amplitude-independent Evaluation of signals, especially for amplitude modulation, that is what is received Signal through an amplifier once to one or more resonance circuits and to another is fed to a non-coordinated counter voltage circuit.

Der selektive Anruf innerhalb eines Funknetzes erfolgt üblicherweise in der Form, daß senderseitig mit Hilfe von Trägerfrequenzen mehrere Tonfrequenzen abgestrahlt werden, die bei den Empfängern, deren niederfrequente Resonanzkreise auf die gleichen Frequenzen abgestimmt sind, ein Signal auslösen. Die im Empfänger verwendeten Selektionsmittel für den selektiven Anruf können aus elektrischen oder mechanischen Schwingelementen bestehen. Je nach der Anzahl der möglichen Ruffrequenzen und ihrem Abstand voneinander werden an die Selektionsmittel unterschiedliche Anforderungen gestellt.The selective call within a radio network is usually made in the form that on the transmitter side several audio frequencies with the help of carrier frequencies are emitted by the receivers, their low-frequency resonance circuits are tuned to the same frequencies, trigger a signal. The one in the receiver Selection means used for the selective call can consist of electrical or mechanical vibrating elements exist. Depending on the number of possible ringing frequencies and their distance from one another, different requirements are placed on the selection means posed.

Bei der Verwendung mechanischer Filter steigt der Aufwand relativ schnell an, es bestehen jedoch weniger Schwierigkeiten in bezug auf Selektion. Die sehr große Resonanzschärfe der mechanischen Filter verlangt aber einen sehr genauen Abgleich auf der Empfängerseite und sehr große Frequenzkonstanz auf der Senderseite. Bei der Verwendung elektrischer Resonanzkreise ist gewöhnlich eine hohe Kreisgüte notwendig, da sonst ein Ansprechen auf benachbarte Tonfrequenzen möglich ist. Weiterhin treten dann Schwierigkeiten auf, wenn der Niederfrequenzpegel nicht konstant ist. Wird die Schaltung so ausgelegt, daß bei niedrigem Niederfrequenzpegel ein sicheres Ansprechen erfolgt, dann besteht die Gefahr, daß eine benachbarte Frequenz bei hohem Niederfrequenzpegel die Ansprechgrenze überschreitet und zum Ansprechen der Anlage führt. Derartige Nachteile wirken sieh insbesondere bei Empfangsanlagen mit Amplitudenmodulation aus, da bei diesen größere Schwankungen im Niederfrequenzpegel auftreten. Es sind auch bereits Anordnungen in Empfangsanlagen mit Frequenzmodulation bekannt, die unter Verwendung von zusätzlichen Röhrenstufen und Gleichriehterstrecken beispielsweise durch eine Regelspannung den Niederfrequenzpegel in bestimmten Grenzen konstant halten. Nachteilig wirkt sich dabei der hohe Aufwand aus, der die Vorteile von Anlagen mit Ampfftudenmodulation in bez.ug auf einfachen Aufbau der Hochfrequenzsender- und -eipfängerteile gegenüber Anlagen mit Frequenzmodulation wieder aufhebt.When using mechanical filters, the effort increases relatively quickly but there are fewer difficulties with selection. the However, the very high resonance sharpness of the mechanical filter requires a very precise one Adjustment on the receiver side and very high frequency constancy on the transmitter side. When using electrical resonance circuits, the quality of the circuit is usually high necessary, as otherwise a response to neighboring audio frequencies is possible. Farther difficulties arise when the low frequency level is not constant. If the circuit is designed in such a way that a safe Response occurs, then there is the risk that an adjacent frequency at high The low frequency level exceeds the response limit and causes the system to respond leads. Such disadvantages are particularly effective in reception systems with amplitude modulation because they cause larger fluctuations in the low frequency level. There are also already known arrangements in receiving systems with frequency modulation, the using additional tube stages and straight lines for example a control voltage keeps the low frequency level constant within certain limits keep. The high expenditure and the advantages of the systems have a disadvantageous effect with Ampfftudenmodulation in relation to the simple structure of the high-frequency transmitter and receiver parts compared to systems with frequency modulation.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, eine Auswertung von Signalen derart vorzunehmen, das empfangeneSignal einmal einemall,eFrequenzengleichmäßig verstärkenden Breitbandverstärker bzw. Schaltkreis und zum anderen einem Verstärker bzw. Schaltkreis mit Selektionsmitteln, die auf das jeweils auszuwertende Signal abgestimmt sind, zuzuführen und die am Ausgang dieser Verstärker bzw. Schaltkreise entstehenden Spannungen nach entsprechender Gleichrichtung gegeneinanderzuschalten und die .dadurch entstehende Differenzspannung zur Auswertung zu verwenden. Eine -diesbezügliche bekannte Schaltungsanordnung sieht z. B. vor, an den niederohrnigen Ausgangskreis eines Empfängers einen auf die dem auszuwertenden Signal entsprechende Frequenz abgestimmten Serienresonanzkreis anzuschließen. Von diesem Serienresonanzkreis wird an einem Reihenglied eine Steuerspannung für eine Teilwicklung eines Relais abgeleitet.It has also already been proposed to evaluate signals so to make the received signal once at a time, e frequencies evenly amplifying broadband amplifier or circuit and on the other hand an amplifier or circuit with selection means that respond to the signal to be evaluated are matched to feed and the output of these amplifiers or circuits to switch the resulting voltages against each other after appropriate rectification and to use the resulting differential voltage for evaluation. One -related known circuit arrangement sees z. B. before, on the low-eared The output circuit of a receiver corresponds to the signal to be evaluated To connect frequency-matched series resonance circuit. From this series resonance circle a control voltage for a partial winding of a relay is applied to a series element derived.

An den Empfängerausgang ist weiterhin ein Gegenspannungskreis angeschlossen, der als nicht abgestimmte, Kreis ausgebildet ist und dem eine auf die genannte Steuerpannung einwirkende Gegenspannung über eine weitere Teilwicklung des Relais geleitet wird. Diese Schaltungsanordnung ist so bemessen, daß die Gegenspannung verringert wird, wenn der Widerstand des Serienresonanzkreises bei Annäherung an die Resonanzfrequenz abnimmt und durch die damit hervorgerufene Änderung der Teilströme in den einzelnen Relaiswicklungen das Relais anspricht und die gewünschten Schaltvorgänge auslöst.A counter-voltage circuit is still connected to the receiver output, which is designed as a non-coordinated, circle and the one on said control voltage acting counter-voltage is passed through a further partial winding of the relay. This circuit arrangement is dimensioned so that the counter voltage is reduced, when the resistance of the series resonance circuit approaches the resonance frequency decreases and the resulting change in the partial flows in the individual Relay windings the relay responds and triggers the desired switching processes.

Nach einer weiter bekannten Schaltungsanordnung wird an dem Ausgang eines Verstärkers ein auf eine bestimmte Frequenz abgestimmter Resonanzkreis mit einem zweiten nicht abgestimmten Schaltkreis parallel geschaltet. Die Gegeneinanderschaltung der an den beiden Kreisen entstehenden gleichgerichteten Spannung erfolgt derart, daß bei Eintreffen der den abgestimmten Kreis entsprechenden Frequenz eine betragsmäßig erhöhte Spannung besteht, die zur Auswertung verwendbar ist.According to a further known circuit arrangement, at the output of an amplifier one to one specific frequency tuned resonance circuit connected in parallel with a second unmatched circuit. The interconnection the rectified voltage arising at the two circles takes place in such a way that that when the frequency corresponding to the tuned circle arrives, an absolute value there is an increased voltage that can be used for evaluation.

Die genannten Schaltungsanordnungen ermöglichen zwar eine leichte Einstellung auf die gewünschte auszuwertende Frequenz; und sie sind im wesentlichen auch betriebssicher gegen Fehlansprechen. Als nachteilig zeigt sich jedoch, daß beide Spannungen gegen einen bestimmten Potentialpunkt, z. B. Masse, auftreten und die Gegeneinanderschaltung nur über Entkopplungselemente erfolgen kann, die wiederum einen Spannungsverlust verursachen und bei einer notwendigen Auswertung verschiedener Frequenzen die gesamte Anordnung mit abgestimmtem und unabgestimmtem Kreis so oft notwendig ist, wie Frequenzen ausgewertet werden sollen.The circuit arrangements mentioned allow an easy one Setting to the desired frequency to be evaluated; and they are essentially also operationally reliable against incorrect response. However, it has been found to be disadvantageous that both voltages against a certain potential point, e.g. B. mass, occur and the connection against each other can only be done via decoupling elements, which in turn cause a voltage loss and, if necessary, various Frequencies the entire arrangement with tuned and un-tuned circle so often what is necessary is how frequencies are to be evaluated.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß ein oder mehrere Resonanzkreise beispielsweise über einen Anodentransformator an die letzte Verstärkerstufe eines alle Frequenzen gleichmäßig verstärkenden Verstärkers angekoppelt sind und ein Gegenspannungskreis an der Anode der letzten Verstärkerstufe angeschlossen ist, dessen gleichgerichtete Gegenspannung einem gemeinsamen Pol .der durch Gleichrichtung der jeweils hinter den Selektionsmitteln entstehenden Gleichspannung derart zugeführt wird, daß der Betrag .der an dem jeweils der Signalfrequenz entsprechenden Resonanzkreis entstehenden gleichgerichteten Spannung ein Maximum erhält.The invention eliminates these disadvantages in that one or more resonance circuits, for example via an anode transformer the last amplifier stage of an amplifier that amplifies all frequencies equally are coupled and a counter voltage circuit at the anode of the last amplifier stage is connected, whose rectified counter voltage has a common pole .der by rectifying the direct voltage that arises behind the selection means is supplied in such a way that the amount .der corresponding to the respective signal frequency Resonance circuit resulting rectified voltage receives a maximum.

In einem Ausführungsbeispiel :soll an Hand der Abb. 1 bis 3 die erfindungsgemäße Anordnung näher erläutert werden.In one embodiment: is to be based on Figs. 1 to 3, the invention Arrangement will be explained in more detail.

- Abb. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild, nach dem das niederfrequente Signal einmal einem Verstärker V1 zugeführt wird, der so ausgelegt ist, daß alle in Frage kommenden Ruffrequenzen gleichmäßig verstärkt werden. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkers wird gleichgerichtet rund ergibt die Spannung U3. Gleichzeitig wird das NF-Signal einem Verstärker V2 zugeführt, dem zwei oder mehrere NF-Filter F 1, F 2 nachgeschaltet sind. Die Spannung am Ausgang dieser Filter wird gleichgerichtet und ergibt die Spannungen U1 und U2. Während die Spannung U3 bei jeder beliebigen Frequenz den gleichen Wert hat, erreicht die Spannung U1 bzw. U2 ihr Maximum, wenn die Ruffrequenz mit der Resonanzfrequenz des jeweiligen Filters übereinstimmt.- Fig. 1 shows a basic circuit diagram, according to which the low-frequency Signal is fed once to an amplifier V1, which is designed so that all eligible calling frequencies are amplified evenly. The output voltage this amplifier is rectified round results in the voltage U3. Simultaneously the LF signal is fed to an amplifier V2, the two or more LF filters F 1, F 2 are connected downstream. The voltage at the output of this filter is rectified and gives the voltages U1 and U2. While the voltage U3 at any Frequency has the same value, the voltage U1 or U2 reaches its maximum when the ringing frequency corresponds to the resonance frequency of the respective filter.

Abb. 3 zeigt die Abhängigkeit der Ausgangsspannungen U1, U2 und U3 von der Frequenz bei konstanter Eingangsspannung. Die Gleichrichter sind so gepolt, daß die Spannung U3 positiv, die Spannungen U1 und U2 aber negativ gegenüber Nullpotential sind.Fig. 3 shows the dependence of the output voltages U1, U2 and U3 on the frequency with a constant input voltage. The rectifiers are polarized so that the voltage U3 is positive, but the voltages U1 and U2 are negative with respect to zero potential.

Die Verstärkungsfaktoren von V1 und h2 sind so gewählt, daß die Ausgangsspannung U3 kleiner ist als das Maximum der Ausgangsspannung U 1 bzw. U 2. Wird nun beiden Verstärkern ein Signal zugeführt, das mit der Resonanzfrequenz des Filters übereinstimmt, dann wird die Spannung U1dem Betrag nach größer als U3. DieSpannungen U1 und U3 sind gegeneinandergeschaltet, so daß sich eine negative resultierende Spanung ergibt. Stimmt die Ruffrequenz nicht mit der Resonanzfrequenz des Filters F1 überein, dann geht der Betrag von U 1 zurück, und die resultierende Spannung wird sich in Richtung zu positiven Werten verschieben. Da sich bei zunehmendem Eingangspegel die Spannungen U1, U2, U3 in gleichem Verhältnis ändern, bleibt auch die Differenz der Spannungen jeweils positiv bzw. negativ, je nachdem, welche Lage die Ruffrequenz zur Resonanzkurve hat.The amplification factors of V1 and h2 are chosen so that the output voltage U3 is smaller than the maximum of the output voltage U 1 or U 2. If a signal is now fed to both amplifiers which corresponds to the resonance frequency of the filter, then the voltage U1 becomes the magnitude after greater than U3. The voltages U1 and U3 are connected to one another, so that a negative resultant voltage results. If the ringing frequency does not match the resonance frequency of the filter F1, then the value of U 1 decreases and the resulting voltage will shift in the direction of positive values. Since the voltages U1, U2, U3 change in the same ratio as the input level increases, the difference between the voltages also remains positive or negative, depending on the position of the ringing frequency in relation to the resonance curve.

Abb. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsausführung; bei der U'1 = U'3 -i- U 1 und U'2 = U'3 -I- U2 ist.Fig. 2 shows a circuit design according to the invention; where U'1 = U'3 -i- U 1 and U'2 = U'3 -I- U2.

Die beiden Verstärkerstufen sind .hierbei durch eine Röhrenstufe Rö zusammengefaßt. Die Ankopplung der Selektionsmittel F3, F4 erfolgt über einen Anodentransformator Tr. Nach Gleichrüchtung der jeweiligen Filterspannungen ergeben sich ebenfalls wieder rdie Spannungen U 1 bzw. U2. Die Spannung U3 kann direkt von der Anode der Röhrenstufe abgenommen werden, wobei deren Gegeneinanderschaltung mit den Spannungen U1 und U2 nach Gleichrichtung an einem gemeinsamen Pol der Gleichspannung U1 und U2 erfolgt.The two amplifier stages are combined by a tube stage Rö. The coupling of the selection means F3, F4 takes place via an anode transformer Tr. After equalizing the respective filter voltages, the voltages U 1 and U2 result again. The voltage U3 can be taken directly from the anode of the tube stage, their connection to one another with the voltages U1 and U2 taking place after rectification at a common pole of the direct voltages U1 and U2.

Das Übersetzungsverhältnis des Anodentransformators läßt sich dabei vorzugsweise so auslegen, daß bei den Frequenzen, bei denen die Spannung hinter den einzelnen Selekrionsmitteln ein Maximum hat, die Spannung U3 an der Anode ein Minimum erreicht. Die Spannung erhält dann den in der Abb. 3 dargestellten Verlauf U'3, wodurch die Wirksamkeit der Anordnung wesentlich erhöht wind. Diese Schaltung arbeitet auch bei großen Pegelunterschieden einwandfrei.The transformation ratio of the anode transformer can be preferably lay out so that at the frequencies at which the voltage is behind the individual selection means has a maximum, the voltage U3 at the anode Minimum reached. The voltage then has the curve shown in Fig. 3 U'3, which significantly increases the effectiveness of the arrangement. This circuit works flawlessly even with large differences in level.

Grenzen sind lediglich durch rdze Aussteuerungsgrenz,e und die Ansprechempfindlichkeit des nachgeschalteten elektronischen Schalters gegeben. Ein weiterer Vorteil liegt in der Unempfindlichkeit gegen Störungen, so daß selbst Rauschspannungen kein Signal auslösen können, da idie Rauschleistung proportional der übertragenen Bandbreite ist und rdie durch Rauschspannungen am Ausgang hervorgerufenen Gleichspannungen U1 bzw. U2 kleiner als U3 bzw. U'3 sind.The only limits are due to the modulation limit, e and the sensitivity of the downstream electronic switch. Another benefit lies in the insensitivity to disturbances, so that even noise voltages no signal because the noise power is proportional to the transmitted bandwidth and r is the DC voltages caused by noise voltages at the output U1 and U2 are smaller than U3 and U'3, respectively.

Infolge der Gegeneinanderschaltung der Spannung U3 an einem gemeinsamen Pol !der Spannungen U1 und U2 können beliebig viele Selektionsmittel bei nur einem Gegenspannungskreis parallel geschaltet werden, wobei an den jeweiligen der Signalfrequenz entsprechenden Selektionsmitteln der zur Auswertung benötigte Spannungsbetrag entsteht. Da bei einer derartigen Schaltungsanordnung eine Reihenschaltung des Gegenspannungskreises mit dem jeweiligen Resonanzkreis vorliegt, entsteht keinerlei Spannungsverlust, so daß eine höchstmögliche Empfindlichkeit der gesamten Anordnung erreicht wird.As a result of the mutually opposing connection of the voltage U3 at a common Pol! Of the voltages U1 and U2 can have any number of selection means with just one Counter-voltage circuit can be connected in parallel, with the respective signal frequency corresponding selection means, the amount of tension required for the evaluation arises. Since in such a circuit arrangement a series connection of the counter-voltage circuit with the respective resonance circuit, there is no loss of voltage, so that the highest possible sensitivity of the entire arrangement is achieved.

Claims

PATENT CLAIM: Arrangement for selective and amplitude-independent Evaluation of signals, especially for amplitude modulation, where the received Signal through an amplifier once one or more to the respective to be evaluated Frequency matched resonance circuits and, on the other hand, a non-matched counter-voltage circuit is supplied, characterized in that the resonance circuit or circuits (F3, F4) for example via a flange transformer Jr) to the last amplifier stage (Rö) are coupled and the counter-voltage circuit at the anode of the last amplifier stage connected, whose rectified counter-voltage is a common one Pole that is created by rectifying the respective downstream of the selection means DC voltage is supplied in such a way that the amount of the signal frequency corresponding resonance circuit resulting rectified voltage a maximum receives. Considered publications: German patent specifications No. 963 527, 497 115.