DE3147493C2

DE3147493C2 - Filter- und Demodulationsschaltung

Info

Publication number: DE3147493C2
Application number: DE19813147493
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl.-Ing. 1000 Berlin Hansen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3147493A1

Abstract

Es wird eine Filter- und Demodulationsschaltung vorgeschlagen, die es gestattet, ein schmalbandiges Mitlauffilter (13) einzusetzen, welches andernfalls zu einem unerwünschten Schwingen beitragen würde. Die Filter- und Demodulationsschaltung weist einen dem Mitlauffilter vorgeschalteten steuerbaren Phasenmodulator (12) auf, dem eine Nach steuer spannung ( U ↓N ) zugeführt wird, die gegenüber der Nach steuer spannung (U ↓N) für das Mitlauffilter invertiert ist.

Description

Die Erfindung geht von einer Filter- und Demodulationsschaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.

Es ist eine Filter- und Demodulationsschaltung für FM-Empfänger bekannt (US-PS 35 41 451), bei der von der Ausgangsspannung des Demodulators eine Nachsteuerspannung abgeleitet wird, die die Resonanzfrequenz eines dem Demodulator vorgeschalteten schmalbandigen ZF-Mitlauffilters derart verschiebt, daß der Momentanwert der Zwischenfrequenz stets innerhalb des Durchlaßbereiches dieses Filters liegt.

Eine derartige Filter- und Demodulationsschaltung hat sich bewährt. Bei einer zu hohen Phasensteilheit des MItlauffilters kann jedoch die niederfrequente Nachsteuerspannung In dem Mltlauffilter eine Phasenmodulation des ZF-Signals verursachen, die dann zu einem niederfrequenten Schwingen führt. Am Ausgang des FM-DemoduUi'.ors erscheint niimlidi die zeitliche Ableitung des Steuersignals, deren Amplitude proportional zur Frequenz ansteigt. Über die Komponenten Filter, Demodulator, Rückkoppelnetzwerk Ist - nur bei Vorhandensein der ZF- wie bei einem mitgekoppelten Verstärker ein zum Schwingen führendes System gegeben, sobald das Produkt aus Kopplung und Dämpfung größer als eins wird. Der kritische Frequenzbereich (bei UKW zwischen und 15 kHz, bei Funk bei etwa 900 Hz) ließe sich durch einen Tiefpaß Im Rückführzweig absenken. Nachteilig wäre jedoch, daß aufgrund des Phascngiingcs des Tiefpaßfilters eine zur Filicrlaufzclt zusätzliche Signalverzögerung aufträte.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von einer Filter- und Demodulationsschaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bei der bekannten Filter- und Demodulationsschaltung bestehende Gefahr, daß bei einer zu hohen Phasensteiiheit des Mitlyiffilters die gesamte Schaltung zum Schwingen angeregt wird, zu vermeiden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Filter- und Demodulationsschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Phasensteilheit des Mitlauffilters erhöht, dieses also schmalbandiger ausgeführt werden kann, ohne daß mit einer Schwingneigung gerechnet werden muß. Durch die Schmalbandigkeit des Mitiauffilters verbessern sich auch die Rausch-/Signal-Werte, die Trennschärfe und das Intermodulatiorisverhältnis.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Filter- und Demodulationsschaljgng möglich. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Schaltung, wenn der Ausgang des Anpaßnetzwerkes mit einem Hochpaßfilter und mit einem Tiefpaßfilter verbunden ist, wenn das Tiefpaßfilter unmittelbar und das Hochpaßfilter über die Inverterschaltung mit einer Addierschaltung verbunden sind und wenn der Ausgang der Addierschaltung mit dem Nachsteuereingang eines den Phasenmodulator bildenden bekämpften LC-Resonanzkreises verbunden ist. Dann bcwirkt der Phasenmodulator im Bereich der hohen Frequenzen eine Phasenkompensation, während er im Bereich der tiefen Frequenzen, die statistisch gesehen die größten Hubanteile umfassen, wie ein zusätzliches Mitlauffilter wirkt.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung an Hand zweier Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Flg. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Filter- und Demodulationsschaltung

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsvariantc zu F i g. 1

Beschreibung der Erfindung

In dem Blockschaltbild nach Flg. I ist mit 10 ein zum Zuführen einer ZF-Spannung U₇₁. bestimmter Hingang einer crfindungsgcmüllen Schaltungsanordnung 11 bezeichnet. An den Eingang schließt sich eine Reihenschaltung aus einem Phasenmodulator 12, das Ist zum Beispiel ein steuerbarer Allpaß, einem verhältnismäßig schmalbandigen Mitlauiilltcr 13 und einem FM-Demodulator 14 an, dessen Ausgang 15 gleichzeitig den eine NF-Spannung U_n, abgebenden Ausgang der Schalteranordnung bildet.

Von dem Ausgang 15 des IM-Dcmodulalors 14 lührl eine Verbindung zu einem Anpnl.lncl/werk 16. dessen Ausgang 17 erstens mit einem Nadisleuercingang 18 des MUlaulTlltcrs 13 und zweitens mit einem Hingang 19 einer Inverterschaltung 20 verHunden lsi. Von der Invcr-

icrschaliung l'ührl eine Verbindung an einen Niichsleucreingang 22 lies l'hascnnioduUilors 12.

Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung 11 funktioniert folgendermaßen.

IJie an dem Hingang 10 liegende ZF-Spannung U_/F einer Frequenz von zum Beispiel 50OkIIz passiert den Phasenmodulator 12 und das Mitlauffilter 13 und wird in dem FM-Demodulator 14 demoduliert. Von der Ausgangsspannung U_Kf des Demodulators 14 wird mittels des Anpaßnetzwerkes 16 eine Nachsteuerspannung U_u gebildet, die zum Beispiel über eine Kapazitätsdiode die Resonanzfrequenz des Mitlauffilters derart verschiebt, daß der Momentanwert der Zwischenfrequenz innerhalb des Durchlaßbereiches dieses Filters liegt. Hierdurch tritt bei hoher Phasensteilheit des Mitlauffiiters eine unerwünschte Phasenmodulation der ZF auf, die zum Schwingen führt. Zwecks Unterbindung des Schwingens wird die Nachsteuerspannung U_n gleichzeitig der Inverterstufe 20_zugeführt, die eine invertierte Nachsteuerspannung U_n bildet.

Die an dem Nachsteuereingang 22 liegende invertierte Nachsteuerspannung U_n bewirkt zum Beispie¹ über eine Kapazitätsdiode des Phasenmodulators 12 eine Phasenmodulation in einem zu dem Mitlauffilter 13 gegenläufigen Sinn. Dadurch entsteht eine Gesamtphasenmodulation von annähernd Null, so daß kein Eigenschwingen der Schaltung auftritt.

In Fig. 2, in der Schallungsteile, die bereits in Fig. 1 vorkommen, gleiche Bezugszahlen haben, ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 30 gezeigt, die sich von der Schaltung nach Fig. 1 Im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß an die Stelle des breitbandigen Phasenmodulators 12 <Fig. I) ein verhältnismäßig schmalbandiger Phasenmodulator 31 tritt und daß der Ausgang 17 der Anpaßschaltung 16 außer mit dem Nachsteuereingang 18 des Mitlauffilters 13 auch mit einem Hochpaßfilter 32 und einem Tiefpaßfilter 33 verbunden ist. Während das HochpaBRlter über eine Inverterschaltung 34 mit einem ersten Eingang einer Addierschaltung 35 verbunden ist, steht das Tiefpaßfilter unmittelbar mit einem zweiten Eingang der Addierschaltung in Verbindung. Ein Ausgang 36 der Addierschaltung ist mit einem Nachsteuereingang 37 des Phasenmodulalors 31, das ist vorzugsweise ein bedampfter LC-Resonanzkreis, verbunden.

Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung 30 erfüllt folgende Funktion.

Die Nachsteuerspannung U_n wird in diesem Fall dem Nachsteuereingang 18, dem Hochpaßfilter 32 und dem Tiefpaßfilter 33 zugeführt. Das Hochpaßflllcr 32 hat eine Circn/.frcquenz, die unterhalb der zum Schwingen führenden Frequenzen der N:schstcuerspannung liegt.

Die CJrcnzl'rcqucnz des Tiefpaßfilters 33 ist dagegen so bemessen, daß die tiefen Frequenzen, die den größten llubanteil umfassen, nichtinvertiert auf den Phasenmodulator 31 gegeben werden, so daß der LC-Resonanzkreis neben der Funktion der Phasenmodulation in dem unteren Frequenzbereich als Mitlauffilter wirkt, so daß die Gesamtbreite der Schaltungsanordnung für den tiefen Frequenzbereich schmaler wird.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Filter- und Demodulationsschaltung für die Zwischenfrequenz eines frequenzmodulierten Trägers mit einem schmalbandigen MitlaufTilter zum Ausfiltern eines Teils des Zwischenfrequenzsignals und einem dem MltlaulTilter nachgeschalteten Demodulator, dessen Ausgangsspannung dem Nachsteuereingang des Mitlauffilters Ober ein Anpaßnetzwerk als Nachtsteuerspannung zum Nachsteuern der Resonanzfrequenz zugeführt wird, so daß die Momentan-Zwischenfrequenz stets im Durchlaßbereich des MjtlaufTilters liegt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mitlauffilter (13) ein Phasenmodulator (12, 31) vorgeschaltet ist, der von einer Inverterschaltung (20, 34) mit einer zu der Nachsteuerspannung (U_n) inversen Spannung (U_n) angesteuert wird.

2. Filter- und Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, C»durch gekennzeichnet, daß der Phasenmodulator (12) ein steuerbares Allpaßfilter ist.

3. Filter und Demodulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (17) des Anpaßneuwerkes (16) mit einem Hochpaßfilter (32) und mit einem Tiefpaßfilter (33) verbunden ist, daß das Tiefpaßfilter unmittelbar und das Hochpaßfilter über die Inverterschaltung (34) mit einer Addierschaltung (3S) verbunden sind und daß der Ausgang der Addierschaltung mit dem Nachsteuereingang (37) eines den Phasenmodulator (31) bildenden bedämpften LC-Resonanzkreises verbunden ist.