DE2136820A1 - Schaltung zur demodulation von amplitudenmodulierten hcohfrequenzschwingungen - Google Patents

Schaltung zur demodulation von amplitudenmodulierten hcohfrequenzschwingungen

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DE2136820A1
DE2136820A1 DE19712136820 DE2136820A DE2136820A1 DE 2136820 A1 DE2136820 A1 DE 2136820A1 DE 19712136820 DE19712136820 DE 19712136820 DE 2136820 A DE2136820 A DE 2136820A DE 2136820 A1 DE2136820 A1 DE 2136820A1
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transistor
circuit
differential amplifier
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circuit according
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DE19712136820
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Inventor
Franz Dipl Ing Buergerhausen
Peter Lackner
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D1/00Demodulation of amplitude-modulated oscillations
    • H03D1/02Details
    • H03D1/06Modifications of demodulators to reduce distortion, e.g. by negative feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D1/00Demodulation of amplitude-modulated oscillations
    • H03D1/22Homodyne or synchrodyne circuits
    • H03D1/229Homodyne or synchrodyne circuits using at least a two emittor-coupled differential pair of transistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Schaltung zur Demodulation von amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingungen Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Demodulation von amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingungen mit einer als Differenzverstärker arbeitenden Stufe, deren Ausgangssignale von einer Gleichrichterstrecke demoduliert werden, wobei wenigstens ein Teil der durch die Demodulation erhaltenen Gleich-und Wechselspannung zum Differenzverstärker zurückgeführt wird.
  • In der hochfrequenten Empfangs technik mit amplitudenmodulierten Trägersignalen, z.B. beim Fernsehen, benötigt man Schaltungsanordnungen zur hochlinearen Demodulation, das heißt zur klirrfaktorarmen Wiedergewinnung des Modulationsinhaltes. Die Demodulation erfolgte bisher bei Schaltungsanordnungen mit diskreten Bauelementen durch eine Diodengleichrichtung , z.B. mit Halbleiterdioden. Diese Diodengleichrichtung führt nur dann zu befriedigenden Ergebnissen, wenn eine ausreichend hohe Trägersteuerspannung zur Verfügung steht. Diese Bedingung erfordert relativ hochohmige Resonanzkreise (Filter), wodurch jedoch die Breitbandigkeit der Demodulation eingeschränkt wird. Zudem stellt der benötigte Resonanzkreis wegen seines mechanischen Aufwandes einen Nachteil dar, der sich insbesondere bei der Technik der monolithischen Integration bemerkbar macht.
  • Zur Linearisierung der Demodulation wird bekanntlich (Pitsch, Lehrbuch der Funkempfangstechnik, Leipzig 1968, Band II, Seite 683) die durch die Demodulation erhaltene Gleich- und Wechsflspannung in der Gleichrichterschaltung als Gegenkopplungsspanng verwendet.
  • Bei einer neueren derartigen Schaltung zur Demodulation von hochfrequenten amplitudenmodulierten Schwingungen (Anwendungsbericht "LM 172/272/372" der Firma National Semiconductor, März 1969) wird ein Operationsverstärker über die zur Demodulation dienende Diodenstrecke derart gegengekoppelt, daß praktisch eine ideale Gleichrichtung ohne Anlaufcharakteristik vorliegt, wobei das Ausgngssignal noch verstärkt wird. Dieses System ist monolithisch integrierbar und benötigt keinen Resonanzkreis zur Erhöhung der Amplitude (wegen der Linearisierung durch die Gegenkopplung und der Verstärkung-des Operationsverstärkers).
  • Nachteilig ist insbesondere bei höheren Frequenzen, die notwendige hohe Verstärkung des Operationsverstärkers und die Verkopplung des HF-Eingangssignals mit dem. demodulierten Ausgangssignal.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine monolithische integrierbare Schaltung zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet und dabei ebenfalls ohne die Verwendung von Induktivitäten zur Resonanzüberhöhung des HF-Eingangssignals eine Dem modulation auch kleiner amplitudenmodulierter HF-Eingangssign#le (z.B. mit einer Amplitude von 100 mV und kleiner) erreicht.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die eingangs genannte Schaltung zur Verstärkung und Demodulation von amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingungen. Die erfindungsgemäße Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Transistoren des Differenzverstärkers und dem einen Pol einer Betriebsspannungsquelle ein dritter Transistor angeordnet ist, dessen Basis wenigstens ein Teil der durch die Demodulation erhaltenen Gleich- und Wechselspannung zugeführt wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient als Gleichrichterstrecke ein als Kollektorgleichrichter betriebener vierter Transistor.
  • Weiterbildungen und weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 2 eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltung.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, an Hand dessen die erfindungswesentlichen Merkmal erläutert werden sollen. Die Schaltung läßt sich in drei Funktionsbereiche gliedern: Einen symmetrischen HF-Verstärker, eine Gleichrichterschaltung und eine Rückführungsanordnung. Das modulierte HF-Eingangssignal am Eingangspunkt 6 gelangt über den Koppelkondensator 7 an die Basis des Transistors 1, der mit dem Transistor 2 eine Differenzverstärkerstufe bildet.
  • Der zwischen den Kollektor des Transistors 2 und den positiven Pol 22 der Betriebsspannung (+UB) geschaltete Widerstand 12 bildet den Lastwiderstand dieser Verstrkerstufe, Der durch die beiden Transistoren 1 und 2 fließende Strom wird von dem als Stromquelle betriebenen Transistor 3 gesteuert, der zwischen den Verbindungspunkt der Emitter der beiden Transistoren 1 und 2 und Masse geschaltet ist. Bei einer gegebenen Spannung an der Basis des Transistors 3 wird der durch die Differenzverstärkerstufe fließende Strom durch die Steilheit des Transistors 3 bzw.
  • durch den Emitterwiderstand 11 bestimmt. Die Basisvorspannungen für die beiden Transistoren 1 und 2 werden über die beiden Trennwiderstånde 8 und 10 von einer Gleichspannungsquelle 9 abgeleitet.
  • Der von den Transistoren 1 und 2 gebildete Differenzverstärker wird asymmetrisch angesteuert, da die Basis des Transistors 2 über den Kondensator 14 an Masse liegt. Das am Kollektor des Transistors 2 abgreifbare Ausgangssignal der Differenzverstärkerstufe wird von dem Gleichrichter 13, dessen eine Elektrode an den Kollektor des Transistors 2 und dessen andere Elektrode an die Arbeitswiderstånde 15 und 16 angeschlossen ist, gleichgerichtet. Die für die Gleichrichtung notwendige Ladekapazität 18 liegt über den Widerstand 17 an dem Gleichrichter 13. Die Ladezeitkonstante des Kondensators 18 ist so gewählt, daß am Ausgangspunkt 21 das demodulierte Ausgangssignal, das durch die Drossel 19 und die Siebkapazität 20 vom HF-Trägerrest befreit wird, abgenommen werden kann, Der Strom durch die Differenzverstärkerstufe wird über den Transistor#3 eingeprägt. Da die Basis des Transistors 3 an die Anzapfung des aus den Widerständen 15 und 16 gebildeten Spannungsteilers angeschlossen ist wird die Basisspannung dieses Transistors von der Gleichspannung am Kollektor des Transistors 2 bestimmt. Diese Gleichspannung am Kollektor des Transistors 2 wird von der als Gleichrichter arbeitenden Diode 1.3 und den beiden Widerstånden 15 und 16 so weit heruntergeteilt, daß sich durch den geschlossenen Regelkreis ein optimaler Arbeitsstrom durch den Differenzverstärker einstellt. Durch den beschriebenen Regelkreis wird der Gleichrichter 13 automatisch in einem Arbeitspunkt betrieben, der im Knickpunkt seiner Strom-Spannungs-Kennlinie liegt, das heißt die Gleichrichterstrecke ist gerade stromleitend.
  • Zur Erklärung der Funktionsweise der so weit beschriebenen Schaltung sei angenommen, daß am Eingang 6 der Schaltung die positive Halbwelle eines HF-Signals erscheint. Durch die positive Halbwelle wird der in der Differenzverstärkerstufe fließende Strom so auf die beiden Transistoren 1 und 2 verteilt, daß am Kollektor des Transistors 2 wieder eine positive Halbwelle erscheint und der Gleichrichter 13 somit stromleitend gesteuert wird. Auf diese Weise entsteht an der Ausgangselektrode des Gleichrichters 13 eine zusätzliche Gleichspannung sowie ein Restanteil der HF-Eingangsspannung. Diese beiden Spannungen steuern über den Spannungsteiler 15,16 den Transistor 3 an seiner Basis an. Die genannte zusätzliche Gleichspannung führt zu einer Verminderung der Ausgangsgleichspannung am Ausgangspunkt 21. Es tritt also eine Gegenkopplung auf, die die Ausgangsspannung linearisiert.
  • Der Restanteil der H#-Eingangsspannung.bewirkt in dem Strompfad mit dem Transistor 2 eine Gegenkopplung und im Strompfad mit dem Transistor 1 eine Mitkopplung, die jedoch den Arbeitspunkt des Transistors 1 immer noch im linearen Arbeitsbereich festhält.
  • Man erkennt, daß die doppelt wirksame Rückführung des Ausgangssignals nach der Gleichrichtung (gleichstrommäßig und wechselstrommäßig) infolge der gegenkoppelnden Wirkung zu einer Linearisierung des Ausgangssignals am Punkt 21 beiträgt.
  • In Fig. 2 ist eine Schaltung für einen Fernseh-Bild-ZF-Demodulator abgebildet. Die dargestellte Schaltung entspricht in der Funktionsweise der in Fig. 1 abgebildeten Schaltung; gleiche Bezugs zeichen für entsprechende Bauelemente in Fig. 1 und Fig. 2 deuten darauf hin. Der in. Fig. 1 mit 13 bezeichnete Gleichrichter ist in Fig. 2 durch die nach Art einer Darlington-Schaltung zusammengeschalteten Transistoren 4 und 5 ersetzt. Als Gleichrichter wirken in dieser Schaltung die beiden Basis-Emitter-Strecken, die hintereinander geschaltet sind. Diese Anordnung verringert die für die am Widerstand 33 abfallende Ausgangsspannung des Differenzverstärkers hochfrequent wirksame Last. Diese Anordnung hat zugleich den Vorteil, daß bei höheren Trägerfrequenzen (f>10 MHz) die Ladekapazität 18 (Fig. 1) entfallen kann, da dann ihre Funktion durch die Speichereigenschaften der Basis-Emitter-Strecke der beiden Transistoren 4 und 5 übernommen wird.
  • Die Ansteuerung des von den Transistoren 1 und 2 gebildeten Differenzverstärkers geschieht in Fig. 2 über den Übertrager 30.
  • Das an den Eingangsklemmen 28 und 29 liegende Eingangssignal erscheint also symmetrisch an den Basisanschlüssen der beiden Transistoren l und 2. Die Basisvorspannung der beiden genannten Transistoren wird von der Gleichspannungsquelle 31 abgeleitet.
  • Zur Reduzierung der über die Kollektor-Basis-Strecke der Transistoren 1 und 2 in Fig. 1 wirkenden Rückwirkung ist der Differenzverstgrker in Fig. 2 durch die beiden Transistoren 26 und 27 erweitert. Der Transistor 26 ist mit dem Transistor 1 in Kaskade geschaltet, während der Transistor 27 mit dem Transistor 2 in Kaskade geschaltet ist. Durch diese Anordnungen wird eine Rückwirkung des am Kollektor des Transistors 27 erscheinenden Ausgangssignals auf die Basisanschlüsse der Transistoren 1 und 2 praktisch unterdrückt. Die Vorspannung für die Basisanschlüsse der Transistoren 26 und 27 wird von der Gleichspannungsquelle 32 abgeleitet. Zur Verbesserung des Verhaltens der Schaltung in Bezug auf hohe Frequenzen ist der als Emitterfolger betriebene Transistor 35 mit dem Emitterwiderstand 36 vorgesehan. Dieser Transistor 35 ist zwischen der Anzapfung des aus den Widerständen 15 und 16 gebildeten Spannungsteilers und der Basis des Transistors 3 als Trennverstärker wirksam.
  • Während in Fig. 1 das demodulierte Ausgangssignal an der Ausgangselektrode des Gleichrichters 13 abgegriffen wurden ist der Ausgangspunkt 38 der Schaltung in Fig. 2 über den Widerstand 34 an den Ausgang des Differenzverstärkers, das heißt an den Kollektor des Transistors 27 angeschlossen. Der Kondensator 37 dient zur Unterdrückung von restlichen hochfrequenten Spannungen.
  • Der Anschluß der Ausgangsklemme 38 an den Kollektor des Transistors 27 statt an den der Ausgangselektrode des GleXchrtchters 13 in Fig. 1 entsprechenden Emitter des Transistors 4 bedeutet eine zusätzliche Versta#rkung, die sich insbesondere bei sehr hohen Frequenzen (z.3. bei 25 MHz) bemerkbar macht, Auf diese Weise wird zugleich der Verstärkungsgang des #ifferenzverstärkers zu hohen Frequenzen hin verbessert.
  • Infolge der Mitkopplungswirkung der über den Transistor 3 wirksamen Rückführung ergibt sich in dem Strompfad mit den Transistoren 1 und 26 eine gute Intercarrierbildung, so daß Z.B bei der vorgesehenen Anwendung der Schaltung in der Fernseh-Bild-ZF-Demodulation im Kollektorkreis des Transistors 26 über den entsprechend abgestimmten Schwingungskreis 25 die Ton-ZF ausgekoppelt und an den Klemmen 23 und 24 abgegriffen werden kann.
  • Durch die erfindungsgemäße Rückführung des Ausgangssignals über den als Stromquelle arbeitenden Transistor 3 in den für die HF-Verstärkung vorgesehenen Differenzverstärker wird es sehr gut linearisiert1 ohne daß dabei das HF-Eingangssignal beeinflußt wird Das Ausgangs- und Eingangssignal sind somit in der gewünschten Weise entkoppelt. Die erfindungsgemäße Schaltung zeichnet aich durch eine hohe Eingangsempfindlichkeit aus.

Claims (7)

  1. Patentansprüche
    Schaltung zur Demodulation von amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingungen mit einer als Differenzverstärker arbeitenden Stufe, deren Ausgangssignale von einer Gleichrichterstrecke demoduliert werden, wobei wenigstens ein Teil der durch die Demodulation erhaltenen Gleich- und Wechselspannung zum Differenzverstärker zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Transistoren (1,2) des Differenzverstärkers und dem einen Pol einer Betriebsspannungsquelle ein dritter Transistor (3) angeordnet ist, dessen Basis wenigstens ein Teil der durch die Demodulation erhaltenen Gleich- und Wechselspannung zugeführt wird.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des dritten Transistors (3) an die Anzapfung eines Spannungsteilers (15,16) angeschlossen ist, der zwischen der Ausgangselektrode der Gleichrichterstrecke (13) und dem einen Pol der Betriebsspannungsquelle angeordnet ist.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichrichterstrecke ein als Kollektorgleichrichter betriebener vierter Transistor (4) dient.
  4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Basis des vierten Transistors (4) und den Ausgang des Differenzverstärkers die Basis-Emitter-Strecke eines fünften Transistors (5) so geschaltet ist, daß der vierte (4) und der fünfte (5) Transistor nach Art einer Darlington-Schaltung zusammengeschaltet sind.
  5. 5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (38) der Schaltung,an dem das demodulierte Signal abgreifbar ist, an den Ausgang des Differenzverstärkers angeschlossen ist.
  6. 6. Schaltung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kollektoren der beiden Transistoren (1,2) des Differenzverstär'kers einerseits und dem anderen Pol der- Bet#riebsspannungsquelle andererseits je die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors (26,27) geschaltet ist, wobei die Basisanschlüsse der beiden weiteren Transistoren (26,27) an den einen Pol einer Vorspaflnungsqtielle (32) angeschlossen sind.
  7. 7. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Anzapfung des Spannungsteilers (15,16) und die Basis des dritten Transistors (3) ein als Emitterfolger betriebener Transistor (35) angeordnet ist.
    L e e r s e i t e
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DE2637369A1 (de) * 1975-08-19 1977-03-03 Sony Corp Verstaerkerschaltung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2637369A1 (de) * 1975-08-19 1977-03-03 Sony Corp Verstaerkerschaltung
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