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Die
Erfindung betrifft die Empfängertechnik, und
insbesondere einen Empfänger
mit einer automatischen Radiofrequenz- bzw. Hochfrequenzsignal-Verstärkungssteuerschaltung.
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Ein
gemeinsames Ziel von automatischen Hochfrequenzsignal-Verstärkungssteuerschaltungen
(im folgenden als RF-AGC-Schaltung bezeichnet) zur Verwendung in
einem Empfänger
besteht darin, einen Hochfrequenz-Verstärker (im folgenden als RF-Verstärker bezeichnet)
des Empfängers
nicht zu beeinträchtigen
bzw. in die Verzerrung zu treiben. Wenn der Eingangssignalpegel
einen vorbestimmten Pegel übersteigt,
wird die Verstärkung
des RF-Verstärkers
in dem Empfänger
so gesteuert, daß sein Ausgangspegel
konstant gemacht wird. Diese Steuerung reduziert den negativen Einfluß, der aus
der Intermodulation (im folgenden als IM bezeichnet) resultiert.
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Beim
tatsächlichen
Empfang bzw. in der Praxis kann eine ausrei chende Abschwächung während des
Empfangs durch Steuerung eines RF-Verstärkers allein in den meisten
Fällen
jedoch nicht erzielt werden. Ein Abschwächer ist deshalb üblicherweise im
Empfänger
vor dem RF-Verstärker
angeordnet, um das Eingangssignal abzuschwächen. Eine ausreichende Abschwächung wird
durch die Fähigkeit ermöglicht,
sowohl den Abschwächer
wie den RF-Verstärker zu
steuern.
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In
der ungeprüfen
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. Hei
JP 8-307288 A ist ein anderer Vorschlag offenbart.
In Über-
einstimmung mit dieser Anmeldung ist eine RF-AGC-Schaltung derart
aufgebaut, daß sie
ein Ausgangssignal einer Antennen abstimmstufe zusammen mit einem Ausgangssignal
der RF-Abstimmstufe nutzt, um die Abschwächung zu steuern. Das Ausgangssignal
der Antennenabstimmstufe hat eine größere Bandbreite als das Ausgangssignal
der RF-Abstimmstufe. Diese Anordnung erlaubt es, daß die vorstehend
genannte RF-AGC-Schaltung auf unerwünschte Signale in Frequenzen
entfernt von der gewünschten
Frequenz anspricht, um im Bemühen
abgestimmt zu werden, die Verzerrung zu minimieren, die aus diesen
unerwünschten
Signalen resultiert.
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7 zeigt
die in der vorstehend genannten ungeprüften veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 8-307288 offenbarte RF-AGC-Schaltung.
In
7 sind ausschließlich diese Patentanmeldung
betreffende Bestandteile dargestellt. Ein durch eine Antenne empfangenes
Antenneneingangssignal wird einer Bandbegrenzung und Verstärkung vorbestimmten
Ausmaßes
in einer Antennenabstimmstufe
1, einem RF-Verstärker
2 und einer
RF-Abstimmstufe
3 unterworfen und daraufhin in einen Mischer
bzw. eine Mischstufe (MIX)
4 eingegeben. In dem Mischer
4 werden
sein Eingangssignal und ein Signal von einem VCO (spannungsgesteuerter
Oszillator)
6 derart gemischt, daß ein ZF(Zwischenfrequenz)-Signal
gebildet wird. Das ZF-Signal wird einem ZF-Verstärker und einem FM-Detektor (nicht
gezeigt) in den nachfolgenden Stufen über einen ZF-Filter
5 zugeführt. Da
der Aufbau und die Anordnung dieser Bauteile zum Stand der Technik
gehören,
erübrigt
sich deren Erläuterung.
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In
der RF-AGC-Schaltung 33 wird ein Steuersignal in Übereinstimmung
mit speziellen Signalen im Empfänger
erzeugt, von denen jedes ein unterschiedliches Band aufweist, und
bei denen es sich um das Ausgangssignal der Antennenabstimmstufe 1,
dem Ausgangssignal der RF-Abstimmstufe 3 und dem Ausgangssignal
des Mischers 4 handelt. Im einzelnen werden das Ausgangssignal
a der Antennenabstimmstufe 1, das Ausgangssignal b der
RF- Abstimmstufe 3 und
das Ausgangssignal c des Mischers 4 jeweils in Verstärker 7 bis 9,
die als Wechselstrom-Verstärker
gebildet sind, ausgelesen und durch diese Verstärker 7 bis 9 verstärkt und
daraufhin durch eine Addierstufe 25 aufsummiert. Die Amplitude
eines durch die vorstehende Addition erzeugten Signals wird durch
eine Detektionsstufe 26 ermittelt. Wenn der Detektionsausgangspegel
eine Bezugsspannung V5 übersteigt,
wird von der AGC-Treiberstufe 28 an die Antennenabstimmstufe 1 und
den RF-Verstärker 2 ein
Treibersignal ausgegeben. Das ausgegebene Treibersignal wird zur
Steuerung der Verstärkung
des RF-Verstärkers 2 und
auch zur Steuerung eines Abschwächers 20 in
der Antennenabstimmstufe 1 herangezogen, wodurch das Ausgangssignal
des RF-Verstärkers 2 so
gesteuert wird, daß ein
vorbestimmter Pegel nicht überschritten
wird.
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Bei
einer derartigen Steuerungsanordnung werden jedoch der RF-Verstärker 2 und
die Antennenabstimmstufe 1 durch ein Ausgangssignal a der Antennenabstimmstufe 1 gesteuert.
Obwohl in diesem Fall die Steuerung der Antennenabstimmstufe 1 problemlos
aufgrund ihrer Rückkopplungssteuerung ist,
ist der RF-Verstärker 2 nicht
in der Lage, eine Rückkopplungsschleife
zu bilden. Die Steuerung des RF-Verstärkers 2 wird deshalb
derart übermäßig bzw.
gerät außer Kontrolle,
daß eine
große
Abschwächung
erzeugt wird, wodurch bei wiedergegebenem Ton (Signal) eine Unterbrechung
erzeugt wird.
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DE 691 27 934 T2 beschreibt
eine automatische Verstärkungsregelung
einer FM-Eingangsstufe zur Verwendung in einem mobilen Audiogerät. Um ein
verbessertes Störverhalten
sowohl in dem Bereich geringer Verstimmung als auch in dem Bereich starker
Verstimmung zu erhalten, ist vorgesehen, dass die automatische Verstärkungsregelung änderbar
ist.
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DE 29 14 092 A1 betrifft
eine Anordnung zum Überwachen
der Übersteuerung
eines Hochfrequenz-Messempfängers.
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DE 196 19 304 A1 ist
eine frühere
Anmeldung seitens der Anmelderin und beschreibt einen früheren Empfänger mit
automatischer Verstärkungsregelung.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Empfänger für eine RF-AGC-Schaltung
zu schaffen, der den RF-Verstärker
derart steuert, dass im wiedergegebenen Ton eine verbesserte Tonqualität vorliegt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Demnach
schafft die vorliegende Erfindung einen Empfänger, aufweisend einen Abschwächer zum
Abschwächen
eines Antenneneingangssignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals,
einen ersten Filter zum Filtern des Ausgangssignals des Abschwächers und
zum Erzeugen eines Ausgangssignals, einen RF-Verstärker zum
Verstärken
des Ausgangssignals von dem ersten Filter und zum Erzeugen eines
Ausgangssignals, einen zweiten Filter zum Filtern des Ausgangssignals
von dem RF-Verstärker
und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, eine erste automatische
Verstärkungssteuerschaltung
mit einer ersten automatischen Verstärkungssteuertreiberstufe, die
ein erstes Steuersignal zum Steuern der Verstärkung des Abschwächers ausgibt, und
eine zweite automatische Verstärkungssteuerschaltung
mit einer zweiten automatischen Verstärkimgsstreuertreiberstufe zum
Ausgeben eines zweiten Steuersignals zum Steuern der Verstärkung des RF-Verstärkers und
zum Steuern der Verstärkung des
Abschwächers.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt schafft die Erfindung einen Empfänger, aufweisend einen Abschwächer zum
Abschwächen
eines Antenneneingangssignals, einen ersten Filter zum Empfangen
eines Ausgangssignals von dem Abschwächer, einen RF-Verstärker zum
Verstärken
eines Ausgangssignals von dem ersten Filter, einen zweiten Filter
zum Empfangen eines Ausgangssignals von dem RF-Verstärker, und eine Steuerschaltung
zum Steuern einer Abschwächung
des Abschwächers
auf Grundlage des Ausgangssignals von dem ersten Filter und des Ausgangssignals
von dem zweiten Filter und zum Steuern einer Verstärkung des
RF-Verstärkers
auf Grundlage des Ausgangssignals von dem zweiten Filter, jedoch
nicht auf Grundlage des Ausgangssignals von dem ersten Filter.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es
zeigen:
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1 eine
Schaltung einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Schaltung einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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3 ein
Diagramm der elektrischen Feldstärken-Ausgangskennlinie
als Funktion des Antenneneingangsignalpegels,
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4 eine
Schaltung des detaillierten Aufbaus einer AFC-Treiberstufe 13,
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5 ein
Diagramm der elektrischen Feldstärken-Ausgangssignalkennlinie
als Funktion des Antenneneingangssignalpegels,
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6 eine
Schaltung einer weiteren Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung, und
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7 einen
Schaltungsaufbau einer herkömmlichen
RF-AGC-Schaltung in einem Empfänger.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Darstellung eines Frontend-Abschnitts eines Empfängers mit
einer RF-AGC-Schaltung 34. Sofern Bestandteile von 1 denjenigen
von 7 entsprechen, sind sie mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung sind der Empfänger und die Steuerschaltung so
ausgelegt, daß ein
Ausgangssignal a einer Antennenabstimmstufe 1, das aus
einem Schaltungsabschnitt abgezweigt wird, welcher der Stufe eines RF-Verstärkers 2 vorangeht,
um eine AGC-Schaltung zu steuern. Da dieses Signal nicht genutzt
wird, die Steuerung des RF-Verstärkers 2 zu
beeinflussen, werden ungünstige
Auswirkungen, die vorstehend in der Diskussion des Standes der Technik
erläutert wurden,
weitgehend minimiert. In Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung sind eine Ermittlungsstufe 11,
eine AGC-Treiberstufe 13 und eine Addierstufe 19 als
neue Bauteile zusätzlich
vorgesehen.
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Die
Arbeitsweise jedes Bestandteils wird nunmehr erläutert. Das Ausgangssignal a
der Antennenabstimmstufe 1 wird durch den Wechselstromverstärker 7 verstärkt und
außerdem
durch die Detektionsstufe 11 einer Amplitudendetektion
unterworfen. Wenn dieser Detektionspegel eine Bezugsspannung V1 übersteigt,
gibt die AGC-Treiberstufe 13 ein Treibersignal an die Addierstufe 19 aus.
Andererseits werden Ausgangssignale b, c von einer RF-Abstimmstufe 3 und
einem Mischer 4 durch Wechselstromverstärker 8 und 9 verstärkt, durch
eine Addierstufe 10 geschickt und daraufhin durch eine
Detektierstufe 12 einer Amplitudendetektion unterworfen.
Wenn dieser Detektionsausgangspegel die Bezugsspannung V2 übersteigt,
gibt die AGC-Treiberstufe 14 ein Treibersignal an die Addierstufe 19 und
den RF-Verstärker 2 aus.
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Infolge
hiervon wird ein Abschwächer 20 durch
ein Ausgangssignal der Addierstufe 19 gesteuert und der
RF-Verstärker 2 wird
durch ein Ausgangssignal der AGC-Treiberstufe 14 gesteuert.
Der RF-Verstärker 2 und
der Abschwächer 20 werden
dadurch durch Rückkopplungssteuerungsschleifen
einer Verstärkungssteuerung
derart unterworfen, daß aufgrund
des AGC-Betriebs eine Ton(Signal)unterbrechung verkürzt bzw.
minimiert wird.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die grundsätzlich von der ersten Ausführungsform
ausgeht und eine Verbesserung des Dynamikbereichs des elektrischen
Feldstärkensignals
beim Ausführen
eines Suchvorgangs bereitstellt.
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Zwei
Arten von Suchbetriebsverfahren zum Suchen anderer Sendestationen
innerhalb desselben Empfangsbands sind bekannt. Eines von diesen Verfahren
wird als lokales Suchverfahren zum Suchen von Sendestationen in
der Nähe
eines aktuellen Hörer-Standorts
mit Priorität
bezeichnet. Das andere Verfahren wird als DX-Suchverfahren zum Suchen nach Sendestationen,
die sowohl nahe wie entfernt bzw. fernab vom Hörerstandort liegen, bezeichnet. Um
bei dem lokalen Suchverfahren eine naheliegende Station (Sendestation
mit hohem Empfangspegel) mit Priorität zu empfangen, mit anderen
Worten eine Sendestation mit niedrigem Empfangspegel nicht zu detektieren,
wird das Eingangssignal um ein vorbestimmtes Ausmaß abgeschwächt. Dies
kann durch Steuern der Verstärkung
des RF-Verstärkers
erzielt werden, um im Vergleich zur normalen Empfangsbetriebsart
eine Abschwächung
zu erzielen.
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2 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines Empfängers, der in der Lage ist,
eine derartige Steuerung auszuführen.
Beim Ausführen der
lokalen Suche gibt der Steuerabschnitt 23 ein Hochpegelsignal
(LOC) an einen Transistor 22 aus. Beim Empfangen eines
derartigen Signals wird der Transistor 22 derart EIN-geschaltet, daß ein zweites Gate
bzw. Gatter bzw. Tor eines RF-Verstärkers 21 gesteuert
wird, und die Verstärkung
des RF-Verstärkers 21 wird
um ein vorbestimmtes Ausmaß abgesenkt.
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3 zeigt
ein Diagramm der Beziehung zwischen dem elektrischen Feldstärkenpegel
und dem Antenneneingangspegel abhängig davon, ob eine derartige
Steuerung ausgeführt
wird oder nicht. In derselben Figur ist auf der Abszisse der Antenneneingangspegel
aufgetragen und auf der Ordinate ist der elektrische Feldstärkenpegel
ermittelt durch einen ZF-Verstärker 30 aufgetragen.
In der lokalen Suchbetriebsart unterscheidet sich das Verhalten des
elektrischen Feldstärkepegels
von der normalen Empfangsbetriebsart, weil die Verstärkung des RF-Verstärkers 21 reduziert
wurde. Unter der Annahme, daß der
elektrische Feldstärkenpegel
zum Ermitteln, daß eine
Sendestation vorhanden ist, und zwar mittels eines Komparators 31 VS
beträgt,
ist der Stoppegel in der lokalen Suchbetriebsart höher als der
Stoppegel in der DX-Such-Betriebsart. Die vorstehend genannten zwei
Arten von Suchbetrieben sind deshalb möglich.
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In Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
ist der Aufbau so getroffen, daß das
elektrische Potential einer Vergleichsspannung V1 höher angesetzt
ist als die niedrige Gleichstromverstärkung der AGC-Treiberstufe 13 in
der lokalen Suchbetriebsart, wodurch der Steuerstartpegel der AGC-Treiberstufe 13 auf
Grundlage eines Ausgangssignals a der Antennenabstimmstufe im Vergleich
zur normalen Betriebsart verzögert
wird. Nachfolgend wird dieser Punkt näher erläutert.
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Der
in 3 gezeigte AGC-EIN-Pegel bezeichnet einen Steuerstartpegel
einer AGC-Schleife mit dem Wechselstromverstärker 7, der Detektionsstufe 11,
der AGC-Treiberstufe 13, der Addierstufe 19 und
dem Abschwächer 20 in
dem Fall, daß eine
Steuerung nicht ausgeführt
wird. Da die AGC auf Grundlage des Ausgangssignals a der Antennenabstimmstufe
ein Signal in bzw. aus der vorangehenden Stufe des RF-Verstärkers 2 nutzt,
ist der AGC-EIN-Pegel der
lokalen Suchbetriebsart derselbe wie der Antenneneingangspegel in
der normalen Betriebsart. Das elektrische Feldsignal ist bei VL
früher
gesättigt
als der Sättigungspegel
(VD) in der normalen Betriebsart. Dies bedeutet, daß der Dynamikbereich
der elektrischen Feldstärke
in der lokalen Suchbetriebsart schmaler ist als in der normalen
Betriebsart, wodurch er für
eine genaue Messung des Empfangspegels ein Hindernis darstellt.
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Um
diesen Nachteil zu überwinden,
ist die Vergleichsspannung V1 (Spannung zwischen beiden Enden eines
Widerstands R) der AGC-Treiberstufe 13 so
ausgelegt, daß sie
zwischen der lokalen Suchbetriebsart und der normalen Betriebsart
wählbar
ist, wie in 4 gezeigt. Bei der lokalen Suchbetriebsart wird
die Gleichstromverstärkung
der AGC-Treiberstufe 13 derart abgesenkt, daß der Steuerstartpegel der
RF-AGC im Vergleich zur normalen Betriebsart abgesenkt ist. Insbesondere
ist diese Steuerung möglich,
indem der Schalter SW in der lokalen Such betriebsart geschlossen
wird, um die Stromhöhe
zu erhöhen,
welche durch den Widerstand R fließt, wie in 4 gezeigt.
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5 zeigt
eine Beziehung zwischen dem elektrischen Feldstärkepegel und dem Antenneneingangspegel
in dem Fall, daß eine
Steuerung ausgeführt
wird. In 5 ist auf der Abszisse der Antenneneingangspegel
aufgetragen und auf der Ordinate ist ein elektrischer Feldstärkenpegel,
detektiert durch den ZF-Verstärker 30 angezeigt.
Dies bedeutet, daß der
elektrische Feldstärkenpegel
bis hin zu VL2 Linearität
beibehält,
indem der Start der AGC in der lokalen Suchbetriebsart derart verzögert wird,
daß der Dynamikbereich
des elektrischen Feldstärkenpegels in
der lokalen Suchbetriebsart verbessert ist.
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Zusätzlich zu
dem vorstehend erläuterten Verfahren
kann dieselbe Wirkung durch Steuern der Verstärkung des Wechselstromverstärkers 7 erzielt werden,
wie in 6 gezeigt. Demnach unterscheidet sich die RF-AGC-Schaltung 36 von
der in 2 gezeigten RF-AGC-Schaltung 35. Das
heißt,
wenn das LOC-Signal von dem Steuerabschnitt 23 dem Wechselstromverstärker 7 zugeführt wird,
wird die Verstärkung
des Verstärkers
verringert oder die Verstärkung
des Verstärkers
hiermit unterbrochen. Infolge davon wird die Steuerstartpegel der
RF-AGC im Vergleich zu der normalen Betriebsart in der lokalen Suchbetriebsart
ebenfalls verzögert.
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Zusammengefaßt stellt
die vorliegende Erfindung einen Empfänger mit einer Verstärkungssteuerschaltungsanordnung
bereit, bei welcher eine Antenne ein gesendetes Signal empfängt und
ein Antenneneingangssignal erzeugt. Ein Abschwächer in dem Empfänger schwächt das
Antenneneingangssignal ab. Ein RF-Verstärker verstärkt das Signal von dem Abschwächer. Ein
erster Filter extrahiert ein erstes gefiltertes Signal mit einer
ersten Bandbreite aus einem Empfängerabschnitt
vor der RF-Verstärkerstufe.
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Ein
zweiter Filter extrahiert ein zweites gefiltertes Signal mit einer
zweiten Bandbreite aus dem Empfängerabschnitt
nach dem RF-Verstärker
bzw. aus dessen Ausgangsstufe. Die zweite Bandbreite ist schmaler
als die erste Bandbreite. Eine Steuereinrichtung steuert die Abschwächung des
Abschwächers
auf Grundlage des ersten gefilterten Signals und des zweiten gefilterten
Signals und steuert eine Verstärkung
des RF-Verstärkers
auf Grundlage des zweiten gefilterten Signals.
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Wie
vorstehend erläutert,
ermöglicht
die vorliegende Erfindung, daß eine
RF-AGC-Schaltung in einem Empfänger
bereitgestellt wird, bei welchem das Ton(Signal)-Unterbrechungsproblem
beseitigt bzw. verringert ist, das bei Anordnungen gemäß dem Stand
der Technik auftritt.
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Dem
Fachmann erschließen
sich zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen für den vorstehend
erläuterten
erfindungsgemäßen Empfänger, ohne
von der Erfindung abzuweichen, die durch die anliegenden Ansprüche festgelegt
ist.