DE3917740C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung für einen Zähl­ diskriminator zur Frequenzdemodulation einer sinusförmigen und frequenzmodulierten Schwingung nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Zähldiskriminatoren sind beispielsweise in Funkschau 1970, Heft 15, Seite 500 bis 502 beschrieben. Im wesentlichen besteht ein solcher Zähldiskriminator - wie Bild 54 in dieser Veröffentlichung zeigt - aus einer Kurvenumformstufe, die beispielsweise die frequenzmodulierte Schwingung stark übersteuert und begrenzt, so daß daraus eine Rechteckschwingung mit gleicher Frequenz entsteht. Weiterhin ist ein Impulsgenerator in Form einer monostabilen Kippstufe vorgesehen, die Impulse mit einer vorgegebenen Impulsbreite erzeugt, die jeweils mit einer positiven Flanke der Rechteckschwingung beginnen. Dadurch entsteht eine Impulsreihe mit Impulsen gleicher Impulsbreite, die jedoch entsprechend der frequenzmodulierten Schwingung unterschiedliche Abstände aufweisen. Werden diese Impulse einer Integrierstufe zugeführt, so ist an dessen Ausgang ein frequenzdemoduliertes Signal, z.B. die Tonfrequenzinformation, direkt abgreifbar.

Ein Zähldiskriminator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus DE 32 22 565 A1 bekannt. Allerdings ist dort kein quarzgesteuerter Taktgenerator als Impulsgenerator vorgesehen.

Der Vorteil solcher Zähldiskriminatoren liegt vor allem darin, daß jegliche Abgleichorgane entfallen und dadurch der Zähldiskri­ minator leicht zu integrieren ist.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß monostabile Kippstufen im Im­ pulsgenerator ungenau arbeiten. So sind die Impulsbreiten der von der monostabilen Kippstufe erzeugten Impulse von der Ver­ sorgungsspannung und von Bauteiletoleranzen abhängig. Außerdem ist ein derart aufgebauter Zähldiskriminator hinsichtlich der Temperaturschwankungen kritisch.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Zähldiskriminator anzugeben, der wesentlich genauer als die bisher bekannten Zähldiskriminatoren arbeitet und folglich ein besseres frequenzdemoduliertes Signal am Ausgang zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines als bevorzugt zu bewertenden Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit zwei Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eines Zähldiskriminators und

Fig. 2 ein Impulsdiagramm, das die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung darstellt.

Ein in Fig. 1 dargestelltes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für einen Zähldiskrimina­ tor zur Frequenzdemodulation einer sinusförmigen und frequenz­ modulierten Schwingung 1 - bei dem der besseren Übersichtlich­ keit wegen auf eine Darstellung der Stromversorgung verzichtet wurde - weist eine Kurvenumformstufe KUF, z.B. einen Schmitt- Trigger oder eine Verstärkungsstufe mit anschließender Begren­ zereinrichtung auf, an der ausgangsseitig eine Rechteckschwin­ gung gleicher Frequenz wie die frequenzmodulierte Schwingung abgreifbar ist. Der Ausgang der Kurvenumformstufe KUF ist über eine Differenziereinrichtung DE mit einem Rücksetzeingang R einer Zählereinrichtung Z in Verbindung. Die Zählereinrichtung Z weist eine Eingangsklemme E auf, die mit einem quarzgesteuer­ ten Taktgenerator TG verbunden ist, so daß dessen ausgangssei­ tiges quarzstabiles Taktsignal an die Eingangsklemme E der Zäh­ lereinrichtung Z gelangen kann. Eine Ausgangsklemme A der Zäh­ lereinrichtung Z ist an einen Setzeingang S einer setzbaren Kippstufe K angeschlossen. Diese setzbare Kippstufe K weist eine Triggereingangsklemme T auf, die ebenfalls mit dem am quarzgesteuerten Taktgenerator TG abgreifbaren Taktsignal 3 be­ aufschlagbar ist. Ausgangsseitig ist die Kippstufe K mit einer für Zähldiskriminatoren an sich bekannten Integriereinrichtung IE verbunden, an der ausgangsseitig das zur frequenzmodulierten Schwingung 1 frequenzdemodulierte Signal abgreifbar ist. Damit werden der Integriereinrichtung IE die am Ausgang der Kippstufe K anstehenden Impulse mit quarzgenauer Impulsbreite zugeführt.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist im Zusammenhang mit Fig. 2 und den dort dargestellten Impulsdia­ grammen für die unterschiedlichen Signalverläufe 1 bis 5 ent­ sprechend der Bezugszeichen in Fig. 1 leicht nachvollziehbar. Die eingangsseitig an der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eines Zähldiskriminators anliegende sinusförmige und frequenz­ modulierte Schwingung 1 wird über die Kurvenumformstufe KUF zu einer Rechteckschwingung 2 gleicher Frequenz. Mit dem Bezugs­ zeichen 3 ist das quarzstabile Taktsignal am Ausgang des Takt­ generators TG gekennzeichnet, das vorteilhafterweise mindestens um den Faktor 10 größer als die maximal auftretende frequenz­ modulierte Frequenz gewählt ist. Die ausgangsseitig an der Kipp­ stufe K abgreifbaren Impulse haben den in Fig. 2 unten dargestell­ ten und mit dem Bezugszeichen 5 versehenen Verlauf. Der Impuls­ beginn eines Impulses setzt durch seine ansteigende Flanke der Rechteckschwingung 2 die Zählereinrichtung Z zurück und berei­ tet die Kippstufe K zum Umschalten vor. Eine nun folgende Flan­ ke, z.B. die ansteigende Flanke, des Taktsignales 3 setzt an­ schließend die Kippstufe K. In diesem Ausführungsbeispiel wird nach vier ansteigenden Taktflanken ein Zählsignal 4 von der Zählereinrichtung Z erzeugt und der Kippstufe K als Vorberei­ tung zum Rücksetzen zugeführt. Bei der fünften ansteigenden Flanke wird die Kippstufe K zurückgesetzt. Damit wird erreicht, daß das Impulsende und damit die Impulsbreite b quarzgenau festgelegt sind.

Es ist selbstverständlich auch möglich, daß der Impulsbeginn der Impulse nach Maßgabe der abfallenden Flanken der Rechteck­ schwingung 2 bestimmt wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Frequenzmisch­ stufe vorgesehen, durch die die sinusförmige frequenzmodulierte Schwingung oder Rechteckschwingung auf eine niedrigere Frequenz herabsetzbar ist. Dadurch wird der maximal verarbeitbare Fre­ quenzhub verbessert. Weiterhin ist es möglich, die erfindungsge­ mäße Schaltungsanordnung auf einem Halbleiterkörper zu integrie­ ren.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung für einen Zähldiskriminator zur Frequenzdemodulation einer sinusförmigen und frequenzmodulierten Schwingung (1) mit Mitteln (KUF) zur Umformung dieser Schwingung (1) in eine Rechteckschwingung (2) gleicher Frequenz, einem Impulsgenerator (IG), durch den Impulse mit einer vorgegebenen Impulsbreite generierbar sind, deren Impulsbeginn nach Maßgabe von Flanken der Rechteckschwingung (2) bestimmt ist, und einer dem Impulsgenerator (2) nachgeschalteten Integriereinrichtung (IE), an der ausgangsseitig ein frequenzdemoduliertes Signal abgreifbar ist, wobei der Impulsgenerator (IG) mindestens einen Taktgenerator (TG), eine Zählereinrichtung (Z) und eine setzbare Kippstufe (K) aufweist, durch welche die Impulsbreite (b) festlegbar ist, ein am Taktgenerator (TG) abgreifbares Taktsignal (3) einer Eingangsklemme (E) der Zählereinrichtung (Z) zuführbar ist, eine Rücksetzeingangsklemme (R) der Zählereinrichtung (Z) über eine Differenziereinrichtung (DE) mit der Kurvenumformstufe (KUF) verbunden ist und ein Ausgangssignal der Zählereinrichtung (Z) die die Impulse (5) erzeugenden Kippstufe (K) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemme (E) der Zählereinrichtung (Z) und eine Triggereingangsklemme (T) der Kippstufe (K) mit dem Taktsignal (3) eines quarzgesteuerten Taktgenerators (TG) beaufschlagbar sind, daß eine Setzeingangsklemme (S) der Kippstufe (K) mit einer Ausgangsklemme (A) der Zählereinrichtung (Z) verbunden ist, und daß die Integriereinrichtung (IE) mit dem Ausgang der Kippstufe (K) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang des quarzgesteuerten Taktgenerators (TG) abgreifbare Taktfrequenz (3) um mindestens den Faktor 10 größer als die maximale Frequenz der frequenzmodulierten Schwingung (1) ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet durch die integrierte Ausführung auf einem Halbleiterkörper.