DE2940456A1

DE2940456A1 - Rauschsperrschaltung fuer einen ukw-empfaenger

Info

Publication number: DE2940456A1
Application number: DE19792940456
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Numata
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1980-04-10
Also published as: GB2034142A; GB2034142B; JPS628972B2; DE2940456C2; US4283793A; JPS5550745A

Description

- 5 Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungen zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals für einen UKW-Empfänger und betrifft insbesondere eine Schaltung zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals während der Intervalle der Verstimmung oder während einer Verringerung des Signalrauschverhältnisses.

In einem Empfänger wird eine Rauschsperrschaltung betätigt, um dadurch ein Leitungsausgangssignal zu sperren, während eine Verstimmung, beispielsweise bei der Wahl einer Sendestation auftritt oder während einer Verminderung des Signalrauschverhältnisses, die beispielsweise durch eine gegenseitige Modulations-Interferenz, eine Mehrpass-Interferenz oder eine Interferenz benachbarter Kanäle hervorgerufen werden kann.

In Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung ist in einem Blockschaltbild ein bekannter Rauschsperrsteuerteil eines UKW-Empfängers dargestellt, bei dem das Ausgangssignal V₀ eines UKW-Demodulators 1, das sich nach Massgabe der Frequenzänderungen in einem empfangenen Signal ändert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, sowohl an einem Tiefpassfilter 2 als auch an einem Hochpassfilter 3 liegt. Das Tiefpassfilter 2 lässt nur den Gleichspannungsanteil des demodulierten Ausgangssignals V_ durch. Bei einer derartigen Anordnung nimmt das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 2 proportional zum Gleichspannungsanteil des demodulierten Ausgangssignals V_Q und somit proportional zu unerwünschten Abweichungen in der Frequenz f, auf die der Empfänger abgestimmt ist, zu. Der Ausgang des Tiefpassfilters liegt an der nächsten· StUfC₇ dem Verstimmungsdetektor 4. Wenn die Frequenz, auf die der Empfänger abgestimmt ist, über oder unter einem vorbestimmten Wert relativ zu einer Mitten-

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frequenz f des empfangenen Signals von einer Rundfunkstation liegt, verschiebt sich das Ausgangssignal vom VerStimmungsdetektor entsprechend über oder unter einen Vergleichswert V-. Der Verstimmungsdetektor 4 erzeugt beispielsweise ein Signal mit hohem Pegel, wenn die Verschiebung des demodulierten Ausgangssignals V₀ relativ zur Vergleichsspannung V- gleich einem vorbestimmten Wert ist oder über einem vorbestimmten Wert liegt. Das Ausgangssignal vom Verstimmungsdetektor 4 betätigt einen Generator 5, der ein Rauschsperrsignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal vom Verstimmungsdetektor für eine bestimmte Zeitdauer einen hohen Pegel hat. Die Rauschsperrsteuerschaltung 6 wird auf das Rauschsperrsignal ansprechend betätigt.

Vom demodulierten UKW-Ausgangssignal V_Q werden andererseits nur die hochfrequenten Anteile durch das Hochpassfilter 3 durchgelassen, die dann erzeugt werden, wenn das Signalrauschverhältnis abnimmt. Das hochfrequente Rauschen, das durch das Filter 3 hindurchgeht, wird dann aufgenommen und in einem Rauschdetektor 7 geglättet, der sein Eingangssignal vom Hochpassfilter 3 empfängt. Der Generator 5 wird entsprechend dem Ausgangssignal des Rauschdetektors 7 betätigt.

Die oben beschriebene bekannte Anordnung ist Insofern nachteilig, als der Schaltungsaufbau relativ kompliziert ist, da sowohl ein Verstimmungsdetektor 4 als auch ein Detektor 7 für das hochfrequente Rauschen erforderlich sind. Wenn darüberhinaus die Schaltung in Form eines integrierten Schaltungsplättchens aufgebaut ist, ergibt sich der weitere Nachteil, dass zwei Anschlusstifte zum Anschluss der jeweiligen Ausgänge des Tiefpassfilters 2 und des Hochpassfilters 3 an die integrierte Schaltung erforderlich sind.

Ziel der Erfindung ist daher eine Schaltung zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals für einen UKW-Empfänger, bei der sowohl der Verstimmungsdetektor als auch der Detektor für das

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hochfrequente Rauschen in Form einer einzigen Schaltung ausgebildet sind, die sich für eine Ausführung in Form eines integrierten Schaltungsplättchens eignet.

Bei der erfindungsgemässen Schaltung zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals für einen UKW-Empfänger wird die Abweichung des demodulierten UKW-Signals relativ zu einem vorbestimmten Pegel wahrgenommen und wird das Rauschsperrsignal erzeugt, wenn die Abweichung gleich einem vorbestimmten Wert ist oder über einem vorbestimmten Wert liegt. Dazu liegt das demodulierte UKW-Signal an der Schaltung zum Erzeugen des Rauschsperrsignals mittels einer Ankopplung über ein Bandsperrfilter, das die Informationssignalanteile des demodulierten UKW-Signals herausfiltert.

Es wird insbesondere ein Gleichspannungssignal auf das demodulierte UKW-Signal ansprechend erzeugt, das sich linear bezüglich einer Frequenz f ändert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Das demodulierte UKW-Signal kann hochfrequente Rauschanteile enthalten, die dem Gleichspannungsanteil überlagert sind. Nur der hochfrequente Anteil und der Gleichspannungsanteil werden durch das Bandsperrfilter durchgelassen, um dadurch den Informationsanteil herauszufiltern. Das Ausgangssignal des Bandsperrfilters dient als Eingangssignal für die Schaltung zum Erzeugen des Rauschsperrsignals. Das hat zur Folge, dass eine Verstimmung und das Rauschen gleichzeitig wahrgenommen werden und dass die gewünschte Rauschsperre mit einer einzigen Schaltung zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals erfolgt. Es reicht weiterhin eine einzige Anschlussklemme aus, die zwischen den Ausgang des Bandsperrfilters und den Ausgang für das demodulierte Signal geschaltet ist, so dass die Schaltung leicht in Form eines integrierten Schaltungsplättchens ausgebildet werden kann.

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Ein besonders bevorzugter Gedanke besteht in einer Schaltung zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals für einen UKW-Empfänger, bei der die Abweichung eines demodulierten UKW-Signals bezogen auf einen vorbestimmten Pegel wahrgenommen wird. Wenn die Abweichung des demodulierten UKW-Signals über oder unter einem vorbestimmten Wert liegt, wird ein Rauschsperrsignal erzeugt. Ein Bandsperrfilter dient dazu, die Frequenzanteile eines Informationssignals im demodulierten UKW-Signal herauszufiltern. Eine Verstimmungsdetektorschaltung nimmt eine Verstimmung auf das Ausgangssignal des Bandsperrfilters ansprechend wahr. Eine Schaltung zum Erzeugen eines Bandsperrsignals erzeugt das Bandsperrsignal auf das Ausgangssignal der Verstiramungsdetektorschaltung ansprechend.

Im folgenden wird anhand er zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben :

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild eine bekannte Schaltung zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals für einen UKW-Empfänger.

Fig. 2 zeigt in einem Schaltbild ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3 zeigt in einer grafischen Darstellung die Beziehung zwischen dem demodulierten UKW-Ausgangssignal und dem Ausgangssignal der Detektorschaltung.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem dieselben Bauteile mit der gleichen Funktion wie in Fig. 1 mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltung liegt das demodulierte UKW-Ausgangssignal Vq vom UKW-Demodulator an einem Bandsperrfilter 8. Das Bandsperrfilter 8 enthält

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sowohl ein Tiefpassfilter als auch ein Hochpassfilter. Das Tiefpassfilter weist einen Kondensator C₃ und Widerstände R-j und R₂ auf, während das Hochpassfilter Kondensatoren C-| und C₂ und Widerstände R₂ und R^ umfasst. Das Ausgangssignal des Bandsperrfilters 8 liegt über einen Eingangswiderstand R4 am Eingang einer Detektorschaltung 10 mit Doppelfunktion, die sowohl eine Verstimmung als auch das Auftreten eines Rauschens wahrnimmt.

Die Detektorschaltung 10 umfasst eine Eingangsstufe, eine erste und eine zweite Stromspiegelschaltung und eine Ausgangsstufe. Die Eingangsstufe weist einen NPN-Transistors Q₁ und einen PNP-Transistor Q₂ auf, an deren Basen, die zusammengeschaltet sind, ein Eingangssignal liegt. An den Emittern der jeweiligen Transistoren, die gleichfalls zusammengeschaltet sind, liegt eine Vergleichsspannung Vf. Die erste Stromspiegelschaltung wird von zwei PNP-Transistoren Qo und Q₄ gebildet, deren Basen sowie der Kollektor des Transistors Q~ mit dem Kollektor des Transistors Q-j verbunden sind. Die zweite Stromspiegelschaltung weist zwei NPN-Transistoren Q5 und Q₆ auf, deren Basen sowie der Kollektor des Transistors Q,- mit dem Kollektor des Transistors Q₂ verbunden sind. Die Ausgangsstufe wird von einem Transistor Q7, der als Emitterfolger geschaltet ist_; und Widerständen R₆ und R₇ gebildet, wobei die Basis des Transistors Q^ direkt an den Kollektoren der Transistoren Q₄ und Qg liegt.

Das vom Emitterfolgertransistor Q7 in der Ausgangsstufe erzeugte Ausgangssignal liegt an einem Schaltungsteil 5 zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals, der einen Kondensator C. und einen Widerstand Rq aufweist, und gleichzeitig am Eingang einer Rauschsperrsteuerschaltung 6.

Wenn bei dem oben beschriebenen Schaltungs^#au£bau kein hochfrequentes Rauschen dem demodulierten Ausgangssignal V_Q überlagert ist, hat das demodulierte Ausgangssignal V_Q einen Wert

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gleich dem der Vergleichsspannung V _f vorausgesetzt, dass die Abstimmung des Empfängers genau auf der Mittenfrequenz f_Q eines empfangenen Signals liegt. In diesem Fall sperren beide Transistoren Q^ und Q₂ und sperrt daher auch der Transistor Q₇ der Detektorschaltung 4 in der Ausgangsstufe. Das hat zur Folge, dass kein Rauschsperrsignal erzeugt wird.

Sollte eine Verstimmung auftreten, d.h. sollte die abgestimmte Frequenz über oder unter die Frequenz f_Q abweichen und gleich einer ersten kritischen Frequenz f- werden oder über einer ersten kritischen Frequenz f-j liegen oder gleich einer zweiten kritischen Frequenz f₂ werden oder über der zweiten kritischen Frequenz f₂ liegen, ändert sich das demodulierte Ausgangssignal V_Q proportional zur Frequenz. Das hat zur Folge, dass die Transistoren Q₁ und Q₂ durchschalten und dass die entsprechende Stromspiegelschaltung aktiviert wird. Der Transistor Q₇ der Ausgangsstufe wird daher leitend, was zur Folge hat, dass der Kondensator C. aufgrund der niedrigen Schaltungsimpedanz schnell aufgeladen wird.

Wenn die richtige Abstimmung wieder erreicht wird, kehrt das demodulierte Ausgangssignal V_Q zu einem Wert im wesentlichen gleich der Vergleichsspannung V_ref zurück, so dass der aktivierte Transistor Q₁ oder Q₂ nicht-leitend wird. Der Transistor Q₇ sperrt und der Kondensator C^ wird über den Widerstand Rg entladen. Der Wert des Widerstandes Rq und somit der Wert der Zeitkonstanten des RC-Gliedes RgC^ kann so gewählt werden, dass das Rauschsperrsignal für eine bestimmte Zeitspanne bestehen bleibt, nachdem der Transistor Q₇ sperrt, um ein zu schnelles Umschalten zwischen dem Zustand mit Rauschsperre und dem Zustand ohne Rauschsperre zu vermeiden, was dann auftreten kann, wenn die Rauschquelle nur vorübergehend vorhanden ist. In dieser Weise wird das Rauschsperrsignal für eine vorbestimmte Zeitdauer erzeugt.

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Sollte ein hochfrequentes Rauschen auftreten, wird das Rauschen dem demodulierten Ausgangssignal V_ überlagert sein, das über das Hochpassfilter im Bandsperrfilter 8 an der Detektorschaltung liegt. Wie im Fall der Verstimmung wird einer der Eingangstransistoren Q₁ und Q₂ in ähnlicher Weise durchschalten, wenn der Pegel des Rauschanteils ausreichend hoch ist, so dass wiederum ein Rauschsperrsignal erzeugt wird.

Die Eingangsstufe der Detektorschaltung 10 ist so ausgebildet, dass dann, wenn die Abweichung des Eingangsspannungspegels relativ zur Abstimmfrequenz f_über oder unter der Basisemitterspannung V„_E liegt, das Rauschsperrausgangssignal unter Verwendung der NPN- und PNP-Transistoren erzeugt wird. Die Kennlinien der Schaltung für eine Wahrnehmung einer Abweichung nach oben oder nach unten sind daher bezüglich der Abstimmfrequenz symmetrisch, wie es in Fig. dargestellt ist, so dass sich bevorzugte Arbeitskennlinien zum Erzeugen des Rauschsperrsignals ergeben.

Da weiterhin eine Stromspiegelschaltung als Kollektorlast der Transistoren Q₁ und Q₂ dient, ist der Gradient der Schaltungsausgangsspannung (mit A und A¹ in Fig. 3 bezeichnet) gleich Rg/Rc, wenn der h_F„-Wert der jeweiligen Transistoren gross ist. Die Kennlinien sind somit symmetrisch bezüglich der Abweichungen in beide Richtungen, so dass dadurch gleichfalls eine bevorzugte Arbeitscharakteristik erhalten wird.

Wie es oben beschrieben wurde, hat die erfindungsgemässe Schaltung den Vorteil, dass der Gesamtaufbau aufgrund der Tatsache vereinfacht ist, dass die Wahrnehmung von Abweichungen der Abstimmung und die Wahrnehmung von Rauschsignalen mittels einer gemeinsamen Detektorschaltung erfolgen können.

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Gegebenenfalls kann das Bandsperrfilter 8 von einem Hochpassfilter und einem Tiefpassfilter gebildet sein, die unabhängig und parallel zueinander geschaltet sind.

Das obige Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in verschiedener Weise abgewandelt werden, beispielsweise kann statt der Detektorschaltung 10 eine bekannte Detektorschaltung für eine Verschiebung der Abstimmung verwandt werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER

ort.-—a

H. KINKEUDEY

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN P. H. JAKOB

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

UAXlMlLUkMSTRASSC 4S

5. Okt. 1979 360

PIONEER ELECTRONIC CORPORATION

No. 4-1, Meguro 1-cihome, Meguro-ku, Tokyo, Japan

Rauschsperrschaltung für einen UKW-Empfänger

PATENTANSPRÜCHE

Λ J Rauschsperrschaltung für einen UKW-Empfänger, g e ken nzeichnet durch eine Bandsperrfiltereinrichtung (8), deren Eingang mit einer Quelle (1) eines demodulierten UKW-Signals verbunden ist«und durch eine 'Schaltungseinrichtung (10), die auf das Vorhandensein von Rauschanteilen im Ausgangssignal der Bandsperrfiltereinrichtung (8) und auf Abstimmabweichungen von einer Mittenfrequenz eines empfangenen Eingangssignales, das dem demodulierten Signal entspricht,/ansprechend ein Ausgangssignal erzeugt.

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TU.IPON (Ο·β) 93 a· 63 TKLEX ΟΒ-3»3·Ο TBLEeRAMMe MONARAT TELBKIKW

ORIGiNTC INSPECTED

2. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ein Ausgangssignal erzeugende Schaltungseinrichtung (10) eine Einrichtung zum Wahrnehmen der Abweichungen des demodulierten UKW-Signals über vorgegebene Werte und eine Einrichtung aufweist, die das Vorhandensein von Rauschanteilen mit einer Amplitude über einem vorbestimmten Wert wahrnimmt.

3. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (5), die auf beide, Abweichungen des UKW-Signals und Rauschanteile wahrnehmenden Einrichtungen ansprechend ein Rauschsperrsignal erzeugt.

4. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (R_g, C₄), die mit der Einrichtung (5) zum Erzeugen eines Rauschsperrsignals verbunden ist, um das Rauschsperrsignal mit vorbestimmten Anstiegs- und Abfallzeiten zu liefern.

5. Rauschsperrschaltung für einen UKW-Empfanger, gekennzeichnet durch eine Bandsperrfiltereinrichtung (8), deren Eingang mit einer Quelle (1) eines demodulierten UKW-Signals verbunden ist, eine komplementäre Eingangsschaltung (Q₁, Q₂)# deren Eingang am Ausgang der Bandsperrfiltereinrichtung (8) liegt, eine erste und eine zweite Stromspiegelschaltung (Q₃, Q₄; Q₅, Qg), die mit der komplementären Eingangsschaltung (Q₁, Q₂) verbunden ist und eine Verstärkerschaltung (Q₇, Rg, R₇), die so geschaltet ist, dass sie sowohl auf die erste als auch auf die zweite Stromspiegelschaltung (Q₃, Q.; Q₅, Qg) anspricht.

6. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Verstärkerschaltung (Q₇, R₆, R₇) eine Emitterfolgerschaltung (Q₇) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

7. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Kondensator (C.), der mit einem Ausgang der Emitterfolgerschaltung (Q₇) verbunden ist.

8. Rauschsperrschaltung für einen UKW-Empfänger, gekennzeichnet durch die Kombination aus

A. einer Bandsperrfiltereinrichtung (8), deren Eingang mit einer Quelle (1) eines demodulierten UKW-Signals verbunden ist und

B. einer Koinbinationsdetektorschaltung (10), die

T) eine komplementäre Eingangsschaltung mit einem ersten NPN-Transistor (Q₁) und einem ersten PNP-Transistor (Q2)1 wobei der erste NPN-Transistor und der erste PNP-Transistor (Q₁* Q2) mit ihren Basen am Ausgang der Bandsperrfiltereinrichtung (8) liegen und mit ihren Emittern mit einer Quelle eines Bezugspotentials (V^) verbunden sind,

2) eine erste Stromspiegelschaltung mit einem zweiten und einem dritten PNP-Transistor (Q₃, Q₄), wobei der zweite PNP-Transistor (Q₃) mit seinem Kollektor und seiner Basis am Kollektor des ersten NPN-Transistors (Q₁) liegt und die Basis des dritten PNP-Transistors (Q₄) und der Emitter des zweiten PNP-Transistors (Q₃) mit dem Emitter des dritten PNP-Transistors (Q₄) und mit einer positiven Klemme einer Energiequelle verbunden sind,

3) eine zweite Stromspiegelschaltung mit einem zweiten und einem dritten NPN-Transistors (Q₅, Q₆), wobei der zweite NPN-Transistor (Q₅) mit seinem Kollektor und seiner Basis am Kollektor des ersten PNP-Transistors (Q₁) und an der Basis des dritten NPN-Transistors (Q_g) liegt, die Emitter des zweiten und dritten NPN-Transistors (Q₅ und Qg) am Masseanschluss der Energiequelle liegen und der Kollektor des dritten NPN-Transistors (Qg) mit dem Kollektor des ersten NPN-Transistors (Q₂) verbunden ist, und

4) eine Emitterfolgerschaltung mit einem vierten NPN-Transistor (Q₇) aufweist, dessen Basis mit dem Kollektor des dritten

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PNP-Transistors (Q^) und einem Anschluss eines ersten Widerstandes (Rg) verbunden ist, dessen zweiter Anschluss an Masse liegt, wobei der Kollektor des Transistors (Qy) über einen zweiten Widerstand (R^) mit der positiven Klemme verbunden ist, während sein Emitter über einen dritten Widerstand (Rg) an Masse liegt.

9. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Kondensator (C₄), der mit dem Emitter des vierten NPN-Transistors (Q₇) verbunden ist.

10. Rauschsperrschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Bandsperrfiltereinrichtung (8) einen vierten, einen fünften und einen sechsten Widerstand (R-|, R,, R4) / die in Reihe zwischen die Quelle (1) des demodulierten UKW-Signals und die Basen des ersten NPN- und PNP-Transistors (Q₁, Q„) geschaltet sind, einen zweiten Kondensator (C3), der zwischen dem Verbindungspunkt des vierten und fünften Widerstandes (R^, R,) und Masse liegt, einen dritten und einen vierten Kondensator (Ci, C₂)/ die.in Reihe zwischen die gegenüberliegenden Endanschlüsse des vierten und fünften Widerstandes (R^, Rj) geschaltet sind,und einen siebten Widerstand (R₇) aufweist, der zwischen dem Verbindungspunkt des vierten und fünften Widerstandes (R-j, R₃) und dem Verbindungspunkt zwischen dem dritten und vierten Kondensator (C-, C₇) liegt.

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