DE3315358C2 - Signalvergleichsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalvergleichsschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn eine elektrische Welle in einem sehr hohen Frequenz­ band (VHF) wie eine FM-Sendewelle und eine Fernseh-Sen­ dewelle empfangen werden, beispielsweise von Autoradio- und Autofernsehempfängern, ist die elektrische Welle im VHF-Band von kurzer Wellenlänge, und es ist nahezu keine Bodenwelle vorhanden. Dies führt dazu, daß dann, wenn der Empfänger mit einem Fahrzeug bewegt wird, ein Fall auftreten kann, gemäß dem in einem Interferenzgebiet die Intensität des für den Empfänger eingangsseitig vor­ handenen elektrischen Feldes plötzlich schwach wird oder daß eine Mehrwege-Interferenz plötzlich schwerwiegend wird, was zu einer zunehmenden Verschlechterung der Ton­ qualität (was besonders bemerkenswert ist, wenn eine Stereosendung empfangen wird) und zu einer verschlech­ terten Bildqualität führt (zu einer Rauschstörung bzw. zum Schnee, zum Geist, zu einer Interferenz der Syn­ chronisation usw.). Das Interferenzgebiet ist ein Emp­ fangsgebiet, bei dem die elektrische Feldstärke unter 60 dB/m liegt. Wenn der Empfangsort oder der Empfänger sich bewegen, dann ändert sich aufgrund des mehrfachen Weges, aufgrund des Vorhandenseins von Häusern längs der Straße, aufgrund des Vorhandenseins von Metallpolen usw. die elektrische Feldstärke periodisch in einem Bereich von ± 20 dB/m um die elektrische Feldstärke von bei­ spielsweise 40 dB/m herum. In dem Fall, daß die elek­ trische Feldstärke um etwa 20 dB/m (grob) vermindert ist, wenn die FM-Stereosendung empfangen wird, tritt die Verzerrung mit 10% oder mehr auf, während dann, wenn die Fernsehsendung empfangen wird, eine ungeordne­ te Synchronisation auf einem Bildschirm auftritt.

Um derartige Mängel zu beseitigen, ist ein Empfänger, näm­ lich ein sogenannter Diversity-Empfänger vorgeschlagen worden, bei dem zwei Antennen an einem Fahrzeug oder Kraftfahrzeug beispielsweise befestigt sind. Wird dabei festgestellt, daß das eine Antenneneingangssignal im Pe­ gel höher ist als das andere Signal, so wird der ermit­ telte höhere Antenneneingangspegel von dem Empfänger auf­ genommen.

Bei einem derartigen Diversity-Empfänger kann eine Ge­ fahr insofern vorhanden sein, als die Signalfeststel­ lung vielleicht durch eine momentane Schwankung des Signalpegels, wie durch eine Rest-AM-Komponente, durch eine Störung usw. in dem empfangenen Signal gesteuert wird. In diesem Falle wird das Detektor-Ausgangssignal häufig umgeschaltet. Aufgrund derartiger häufiger Um­ schaltungen kann beim Empfang der FM-Stereosendung eine Umschaltstörung hervorgerufen werden, und zwar in Ab­ hängigkeit von einigen Schaltungsanordnungen. Wenn eine Fernsehsendung empfangen wird, kann ein Problem inso­ fern vorhanden sein, als eine Störung auf dem Bildschirm auftritt und als die Synchronisation des Bildschirms ge­ stört ist, usw. Aus diesem Grunde ist eine Signalver­ gleichsschaltung vorgeschlagen worden, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, gemäß der ein Differenzverstärker vorgesehen ist, der von zwei Antennen empfangene Signale miteinander vergleicht und der feststellt, welches Signal den höheren Signalpegel aufweist. Ferner ist die betreffende Ver­ gleichsschaltung mit einer angeschlossenen Hysteresis­ schaltung versehen, durch die eine Totzone bereitge­ stellt wird, innerhalb der auf das Detektor-Ausgangs­ signal hin nicht gearbeitet wird, so daß im Falle eines FM-Empfängers das Verhältnis der Schaltgeräuscherzeugung herabgesetzt ist und daß im Falle eines Fernsehempfängers die auf dem Bildschirm auftretende Störung und die Stö­ rung der Synchronisation auf dem Bildschirm vermindert sind. Bei der in Fig. 1 gezeigten, bereits vorgeschla­ genen Signalvergleichsschaltung 3 ist ein Differenzver­ stärker 1 vorgesehen, dem an seinem nicht invertieren­ den Eingangsanschluß ein erstes Eingangssignal V1 zuge­ führt wird, welches einem ersten Anschluß V1 von einer ersten Antenne (nicht dargestellt) über einen Eingangs­ widerstand R1 zugeführt wird. Dem invertierenden Ein­ gangsanschluß des betreffenden Verstärkers wird ein zweites Eingangssignal V2 zugeführt, welches einem zweiten Anschluß t2 von einer zweiten (nicht darge­ stellten) Antenne her zugeführt wird. Zwischen dem Aus­ gangsanschluß und dem nichtinvertierenden Eingangsan­ schluß des Differenzverstärkers 1 liegt eine Hysteresis­ schaltung 2, die einen Rückkopplungswiderstand R2 auf­ weist. Mit 4 ist eine Spannungs- oder Stromquelle be­ zeichnet, die zusammen mit einer Signalquelle an dem Anschluß t1 angeschlossen sein wird.

Nunmehr sei angenommen, daß die Eingangsspannungen V_IN1 und V_IN2 für den Differenzverstärker 1, die mit den Eingangssignalen V1 und V2 zugeführt werden, der Be­ dingung V_IN2<V_IN1 genügen. Sodann tritt am Ausgangs­ anschluß des Differenzverstärkers 1 eine hohe Spannung V_H als Detektor-Ausgangssignal V₀ auf. Dem nichtinver­ tierenden Eingansanschluß des betreffenden Verstärkers wird die Vorspannung

V_H über die Hysteresis­ schaltung 2 zugeführt, und es bildet sich eine Eingangs­ spannung aus von

Unter dieser ersten Vorspannungs-Bedingung wird somit das zweite Eingangssignal V2 mit dem ersten Eingangs­ signal V1 verglichen. Wenn unter der ersten Vorspan­ nungs-Bedingung die zweite Eingangsspannung V2 ansteigt und wenn

erfüllt ist, dann ändert sich die am Ausgangsanschluß des Dif­ ferenzverstärkers 1 auftretende Detektor-Ausgangsspan­ nung V₀ zu einer niedrigen Spannung V_L, und damit wird dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß die Vorspan­ nung

über die Hysteresisschaltung 2 zuge­ führt, und es bildet sich eine Eingangsspannung aus von

Unter der zweiten Vorspannungs-Bedingung wird somit das Eingangssignal V2 mit dem Eingangssignal V1 verglichen. Wenn unter der zweiten Vorspannungs-Bedingung, wie sie zuvor erwähnt worden ist, die Eingangsspannung V2 ab­ sinkt und wenn die Bedingung

erfüllt ist, dann kehrt der Vorspannungs-Zu­ stand zu dem zuvor erwähnten ersten Vorspannungszustand zurück.

Wenn der Pegel des Eingangssignals V2 im Vergleich zu dem des Eingangssignals V1 ansteigt oder abfällt, werden dem­ gemäß die Vorspannungsbedingungen nacheinander umgeschal­ tet. Demgemäß ist eine relative Pegeldifferenz zwischen den Eingangssignalen V1 und V2, die dazu herangezogen werden festzustellen, ob eine Pegelrelation zwischen den beiden den Differenzverstärker 1 zugeführten Eingangssi­ gnalen V1 und V2 umgekehrt ist, nämlich eine Hysteresis­ breite V_TH, durch folgende Beziehung gegeben:

Die Gleichung (1) läßt klar erkennen, daß bei der Signal­ vergleichsschaltung 3 gemäß Fig. 1 die Hysteresisbreite V_TH unabhängig von der Schwankung der Signalpegel der Eingangssignale V1 und V2 konstant ist.

Weitere Schaltungen mit konstanter Hysteresisbreite sind aus der GB-PS 2 084 419, der US-PS 3,628,059 sowie der nichtvor­ veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 0 055 573 bekannt. Soweit die Hysteresbreite einstellbar ist, liegt bei diesen Druckschriften keine Abhängigkeit der Hysteresbreite von einer Eingangsspannungen vor.

Die konstante Hysteresisbreite V_TH, wie sie zuvor auf­ gezeigt worden ist, bringt jedoch einen Nachteil in einem Autoradio für den FM-Empfang mit sich. Dies be­ deutet, daß sogar im Falle einer FM-Sendung beispiels­ weise das von einem Sender her ausgesendete FM-Signal noch eine gewisse Rest-AM-Komponente enthält. Unter­ dessen ist in dem Empfänger eine Mittenfrequenz aufgrund einer Säkularvariation von Auswahl- bzw. Empfangsele­ menten verschoben, und zuweilen kann die AM-Komponente dadurch in das FM-Signal gemischt sein. Die Amplitude dieser unerwünschten AM-Komponenten ist proportional dem Signalpegel (der elektrischen Feldintensität bzw. Feldstärke). Wenn in diesem Falle die Hysteresisbreite konstant ist, da die Breite der Totzone konstant ist, wenn der Signalpegel ansteigt, dann wird die Amplitude ebenfalls hoch. Demgemäß erfolgt das Umschalten des Differenzverstärkers in dem Bereich häufig, in dem der Signalpegel hoch ist, so daß ein Umschaltgeräusch usw. in Abhängigkeit von den Schaltunsanordnungen ohne wei­ teres hervorgerufen wird. Demgemäß ist es mit der be­ kannten Signalvergleichsschaltung schwierig, den auf­ grund der unerwünschten AM-Komponente vorhandenen schlechten Einfluß zu beseitigen.

Aus der GB 1 223 627 ist eine Anordnung bekannt mit einem Differenzverstärker, der zwei Eingangssignale miteinander vergleicht, wobei ein Signal über ein Dämpfungsglied mit fester Dämpfung und das andere Signal über ein Dämpfungsglied mit steuerbarer Dämpfung auf jeweils einen Eingang des Differenzverstärkers geführt ist. Das Dämpfungsglied mit steuerbarer Dämpfung besteht dabei aus zwei Widerständen und einem einen durch den Differenzverstärker gesteuerten PNP-Transistor aufweisenden Spannungsteiler. Dabei wird die Hysteresebreite in dem gesamten Bereich von einem der Eingangssignale abhängig von diesem Eingangssignal eingestellt. Die prozentuale Hysteresebreite ist somit konstant, d. h. die absolute Hysteresebreite ist proportional zu dem Eingangssignal.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Signalvergleichsschaltung zu schaffen, bei der insbesondere der Pegel des ersten wie auch der Pegel des zweiten Eingangssignal variieren kann.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Die abhängigen Ansprüche bilden den Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen sind durch einander entsprechende Bezugszeichen dieselben Elemente bzw. Schaltungsteile bezeichnet.

Fig. 1 zeigt einen Schaltplan, der zur Erläuterung einer bekannten Signalvergleichsschaltung her­ angezogen worden ist.

Fig. 2 zeigt in einem Schaltplan eine Ausführungsform einer Signalvergleichsschaltung gemäß der Erfin­ dung.

Fig. 3 zeigt in einer grafischen Darstellung eine Hysteresischarakteristik der betreffenden Si­ gnalvergleichsschaltung.

Fig. 4 zeigt in einem Schaltplan eine weitere Ausfüh­ rungsform der Signalvergleichsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 5, 7, S, 9 und 10 zeigen Schaltpläne von noch wei­ teren Ausführungsformen der Signalvergleichs­ schaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 6 zeigt in einem Kurvendiagramm eine Hysteresiskennlinie für eine Spannung in Abhängigkeit von einer Eingangssignalstärke bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 5.

Fig. 11 zeigt in einem schematischen Schaltplan einen Diversity-Empfänger, bei dem die in Fig. 10 ge­ zeigte Signalvergleichsschaltung gemäß der Er­ findung angewandt ist.

Nunmehr werden die Ausführungsbeispiele gemäß der Erfin­ dung im einzelnen erläutert. Fig. 2 zeigt in einem Schalt­ plan eine Ausführungsform einer Signalvergleichsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist ein Differenzverstärker 11 eine Hysteresisschaltung 12 auf, die zwischen dessen Ausgangsanschluß und dessen nichtinvertierenden Eingangsanschluß liegt. Die Hyste­ resisschaltung 12 umfaßt einen Eingangswiderstand R11, der an dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 11 angeschlossen ist, einen Er­ dungswiderstand R12, der mit seinem einen Ende an einem Schaltpunkt P1 zwischen dem Eingangswiderstand R11 und dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 angeschlossen ist und der mit seinem an­ deren Ende an Erde bzw. Masse liegt, sowie einen Bypass-Schaltkreis 13, wie einen Feldeffekttransistor, der dem Eingangswiderstand R11 parallel geschaltet ist, d. h. mit dessen beiden Enden verbunden ist. Der Bypass-Schalt­ kreis oder Feldeffekttransistor 13 wird an seiner Steuer­ elektrode bzw. Gate-Elektrode durch eine Detektor-Aus­ gangsspannung V₀ von dem Differenzverstärker 11 her über einen Widerstand 14 gespeist und dadurch einge­ schaltet, wenn der Inhalt des Detektor-Ausgangssignals V₀ beispielsweise eine positive Spannung V_H ist, wäh­ rend eine Abschaltung dann erfolgt, wenn der betreffende Inhalt eine negative Spannung V_L ist. Mit 15 ist generell die so gebildete Signalvergleichsschaltung gebildet.

Wenn bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 das Ein­ gangssignal V1 von dem ersten Eingangsanschluß t1 her und das Eingangssignal V2 von dem zweiten Eingangsanschluß t2 her der Bedingung V2 < V1 genügen und wenn die Eingangsspannungen V_IN1 und V_IN2 für den Differenzver­ stärker 11, die mit den Eingangssignalen V1 bzw. V2 zugeführt werden, die Bedingung V_IN2 < V_IN1 erfüllen, um die Spannung V_H am Ausgangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 auftreten zu lassen, dann wird der Schaltkreis 13 eingeschaltet, und die Eingangsspannung V_IN1 für den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 11 wird zu:

V_IN1 = V₁ (2)

Wenn das Eingangssignal V2 größer wird als das Eingangs­ signal V1 (V2 < V1) und wenn die Bedingung V_IN2 < V_IN1 er­ füllt ist, dann wird der Differenzverstärker 11 umge­ steuert, um an seinem Ausgangsanschluß die Spannung V_L auftreten zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Schalt­ kreis 13 abgeschaltet, und das erste Eingangssignal V1 wird durch die Widerstände R11 und R12 geteilt. Demgemäß wird die dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß zuge­ führte Eingangsspannung V_IN1 zu

Wenn das Eingangssignal V2 noch kleiner wird als das Ein­ gangssignal V1 und wenn die Bedingung

erfüllt ist, dann wird der Differenz­ verstärker 11 umgesteuert, und der gelangt wieder in den Zustand, in welchem die Spannung V_H an seinem Ausgangs­ anschluß auftritt (siehe Fig. 3). Demgemäß führt die Signalvergleichsschaltung 15 gemäß Fig. 2 den Hyste­ resisbetrieb auf der Grundlage zweier Spannungsquellen durch, welche die positive Spannung V_H bzw. die negative Spannung V_L liefern. Aus den Gleichungen (2) und (3) kann die Hysteresisbreite V_TH sodann wie folgt ange­ geben werden:

Aus der Gleichung (4) dürfte ersichtlich sein, daß die Hysteresisbreite V_TH im Verhältnis zu dem Eingangssignal V1 steht und dann schwankt bzw. sich ändert, wenn der Signalpegel des Eingangssignals V1 schwankt bzw. sich ändert. Demgemäß weist die Signalvergleichsschaltung 15 sogar dann, wenn sich der Pegel der Eingangssignale V1 und V2 ändert, stets eine optimale Hysteresisbreite in Übereinstimmung damit auf.

Wie oben beschrieben, verwendet die Signalvergleichs­ schaltung 15 gemäß Fig. 2 das Ausgangssignal V₀ von dem Differenzverstärker 11 her, um die Verstärkung der ver­ änderbaren Dämpfungsgliedschaltung vom Steuertyp her zu schalten, die aus den Widerständen R11, R12 und dem Schaltkreis 13 besteht, wodurch die Hysteresisbreite V_TH erhalten wird, die sich auf die Schwankung des Signalpegels des Eingangssignals hin ändert.

Da im Falle der Fig. 2 die Widerstände R11 und R12 mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 verbunden sind, während mit dem inver­ tierenden Eingangsanschluß des betreffenden Verstärkers kein Widerstand verbunden ist, sind die Empfindlichkei­ ten für die Eingangssignale V1 und V2 nicht aneinander angepaßt. Um die zuvor erwähnten Empfindlichkeiten an­ einander anzupassen, genügt es, daß - wie dies in Fig. 4 gezeigt ist - eine Dämpfungsschaltung, bestehend aus einem Eingangswiderstand R13 und einem Masse- bzw. Er­ dungswiderstand R14, an dem invertierenden Eingangsan­ schluß des Differenzverstärkers 11 angeschlossen wird, um eine Dämpfung von V_TH/2 hervorzurufen.

Wenn bei den in Fig. 2 und 4 gezeigten Signalvergleichs­ schaltungen 15 der Pegel des Eingangssignals V1 niedrig wird, vermindert sich auch die Hysteresisbreite V_TH, und es tritt ein Teil auf, in welchem die Hysteresis­ breite V_TH schließlich zu 0 wird.

Außerdem sei angemerkt, daß die Störung auf der FM-Sende­ welle vernachlässigbar ist, wenn der Eingangssignalpegel (das ist die Intensität bzw. Stärke des elektrischen Feldes) groß ist. Wenn jedoch der Eingangssignalpegel niedrig ist, sind die in den Sende-Übertragungsweg ein­ gemischte Störung und die Störung von der Schaltung in­ nerhalb des Empfängers als solchem her erhöht. Wenn die Hysteresisbreite 0 ist, dann veranlaßt demgemäß eine derartige Störung den Differenzverstärker 11, leicht umzuschalten. Dabei ist dann ein Nachteil insofern vor­ handen, als irgendeine Schaltung häufig eine Umschalt­ störung hervorruft.

Angesichts eines derartigen Aspekts weist die in Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsform der Signalvergleichs­ schaltung 15 gemäß der Erfindung eine Hysteresisbreite, die sich im Verhältnis zu dem Pegel des Eingangssignals ändert, und ferner eine festliegende Hysteresisbreite auf, um die fehlerhafte Operation zu beherrschen, die durch eine Störung hervorgerufen wird, wenn der Eingangs­ signalpegel schwach ist.

Gemäß Fig. 5 ist der Eingangsanschluß t1 über den Wider­ stand R11 mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 11 verbunden. Der Differenzver­ stärker 11 ist an seinem Ausgangsanschluß über einen Inverter 70 mit einer Hysteresisschaltung 12 versehen, die den Erdungs- bzw. Massewiderstand R12, den Widerstand 14 und den Schaltkreis 13 in derselben Art und Weise, wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt. Der Eingangsanschluß t2 ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 11 über den Widerstand R13 verbun­ den. Zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers 11 liegt eine zweite Hysteresisschaltung mit dem Widerstand R14.

Wenn bei dieser Schaltungsanordnung die Eingangsspannung V2 größer ist als die Eingangsspannung V1 und wenn die Beziehung V_IN2 < V_IN1 erfüllt ist, dann ist die Ausgangs­ spannung V₀ gleich der Spannung V_H (V₀ = V_H), wobei fol­ gende Beziehungen erfüllt sind:

Wenn die Eingangsspannung V1 ansteigt und wenn die Span­ nung V_IN2 gleich V_IN1 ist (V_IN2 = V_IN1), dann gilt für den Fall, daß die betreffende Eingangsspannung V1 als V1′ angenommen wird, folgende Beziehung:

Wenn die Eingangsspannung V1 größer ist als die Ein­ gangsspannung V2 und wenn die Bedingung V_IN2 < V_IN1 er­ füllt ist und wenn die Ausgangsspannung V₀ gleich der Spannung V_L ist (V₀ = V_L) dann sind folgende Beziehun­ gen erfüllt:

Wenn die Eingangsspannung V1 absinkt und wenn die Bedin­ gung V_IN2 = V_IN1 erfüllt ist, dann ist in dem Fall, daß die Eingangsspannung V1 zu dem betreffenden Zeitpunkt angenommen wird als V1′′, die betreffende Spannung V1′′ durch folgende Beziehung gegeben:

Demgemäß läßt sich die Hysteresisbreite V_TH = V1′ - V1′′ wie folgt angeben:

Da in der obigen Gleichung andere Faktoren als V2 fest­ liegen, die festgelegt werden, wenn die Schaltungsanord­ nung ausgelegt wird, weist diese Hysteresisbreite V_TH in dem Fall, daß die Spannung V2 nahe 0 liegt, eine nahezu festliegende Breite auf, die wie folgt angegeben wird:

Wenn demgegenüber die Eingangsspannung V2 ansteigt, weist die Hysteresisbreite V_TH eine der festen Breite hinzu­ addierte Hysteresisbreite auf, die der Eingangsspannung V2 proportional ist.

Die Hysteresisbreite V_TH dieser in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung 15 ändert sich dabei so, wie dies die Kurvendarstellung gemäß Fig. 6 zeigt.

Bei den zuvor betrachteten Ausführungsformen ist der Bypass-Schaltkreis 13 parallel zu dem Eingangswiderstand R11 an dem invertierenden Eingangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 angeschlossen, um die Eingangsspannung V_IN1, die dem betreffenden invertierenden Eingangsan­ schluß zugeführt wird, umzuschalten und um dadurch die Hysteresisbreite V_TH zu bilden. Statt dessen kann es, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, möglich sein, den Inverter 70, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet ist, wegzulassen und einen EIN-AUS-Schaltkreis 17 in Reihe zu dem Erdungswiderstand R12 zu schalten. Wird bei dieser Schaltungsanordnung der Schaltkreis 17 ab­ geschaltet, wenn die Detektor-Ausgangsspannung V₀ von dem Differenzverstärker 11 her gleich der Spannung V_H ist, und wird der betreffende Schaltkreis eingeschal­ tet, wenn die Detektor-Ausgangsspannung V₀ gleich der Spannung V_L ist, wie dies in Fig. 5 der Fall ist, dann kann die Signalvergleichsschaltung 15 bereitgestellt werden, bei der die Hysteresisbreite V_TH sich auf die Schwankung des Signalpegels des Eingangssignals hin än­ dert.

Bei den zuvor betrachteten Ausführungsformen sind für die Abgabe der Spannung des Detektor-Ausgangssignals V₀ von dem Differenzverstärker 11 her zwei Spannungs­ quellen für die Abgabe einer positiven Spannung und einer negativen Spannung vorgesehen. Wenn die Spannung von einer Spannungsquelle geliefert wird, nämlich die Spannung 0 und eine positive Spannung (oder die Spannung 0 und eine negative Spannung), dann können die in Fig. 8 und 9 gezeigten Schaltungsanordnungen mit demselben Effekt angewandt werden.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Signalvergleichsschaltung 15 umfaßt die Hysteresisschaltung 12 einen Eingangswider­ stand R23, der an dem nichtinvertierenden Eingangsan­ schluß des Differenzverstärkers 11 angeschlossen ist, und einen Rückkopplungswiderstand R24. Der Rückkopplungs­ widerstand R24 ist an dem Ausgangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 über einen Rückkopplungs-Schaltkreis 21 angeschlossen, der aus einem Feldeffekttransistor besteht, dessen Gate geerdet ist.

Wenn bei dieser Schaltungsanordnung das Ausgangssignal V₀ des Differenzverstärkers 11 in der Nähe von bei­ spielsweise Null (V) liegt, ist der Schaltkreis 21 ein­ geschaltet, wodurch die Abgabe der Eingangsspannung V_IN1 - die sich aus der Teilung des Eingangssignals V1 durch den Eingangswiderstand R23 und den Rückkopplungswider­ stand R24 ergibt - an den nichtinvertierenden Eingangs­ anschluß des Differenzverstärkers 11 ermöglicht ist. Wenn unterdessen das Ausgangssignal V₀ des Differenz­ verstärkers 11 positiv ist, ist der Schaltkreis 21 abge­ schaltet, wodurch das Eingangssignal V1 direkt dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß zugeführt wird, ohne geteilt zu werden, oder so wie es ist. Demgemäß kann auch in diesem Fall die Signalvergleichsschaltung 15, welche dieselbe Hysteresisbreite hat wie die Schal­ tungsanordnung gemäß Fig. 5, bereitgestellt werden, und die Spannungsquelle kann lediglich eine Einzelspannungs­ quelle sein (in diesem Falle muß die Bedingung erfüllt sein, daß die Eingangsspannung V1 Abschnürspannung des Feldeffekttransistors ist).

Demgemäß umfaßt bei der Signalvergleichsschaltung 15 gemäß Fig. 9 die Hysteresisschaltung 12 einen Eingangs­ widerstand R33 und einen Erdungswiderstand R34, der an dem invertierenden Eingangsanschluß des Differenzver­ stärkers 11 angeschlossen ist. Der Erdungswiderstand R34 ist über einen Schaltkreis 25 geerdet, der beispiels­ weise durch einen Bipolar-Transistor gebildet ist. Der Basis des den Schaltkreis 25 bildenden Transistors wird ein geteiltes Ausgangssignal als Schaltsteuersignal zu­ geführt, welches von einer Spannungsteilerschaltung her resultiert, die durch Reihenwiderstände 26 und 27 ge­ bildet ist, welche zwischen dem Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers 11 und Erde bzw. Masse liegen.

Wenn bei dieser Schaltungsanordnung das Ausgangssignal V₀ des Differenzverstärkers 11 einen positiven Wert an­ nimmt (beispielsweise den Wert der Speisespannungsquelle +B des Differenzverstärkers 11), dann wird der Schalt­ kreis 25 eingeschaltet, und die Eingangsspannung V_IN, die aus der Teilung des Eingangssignals V1 durch die Widerstände R33 und R34 resultiert, wird dem invertie­ renden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 11 zu­ geführt. Wenn im übrigen die Ausgangsspannung V₀ des Differenzverstärkers 11 einen Wert von beispielsweise nahe Null (V) annimmt, dann wird der Schaltkreis 25 abgeschaltet, und das Eingangssignal V1 wird ohne Tei­ lung dem invertierenden Eingangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 zugeführt. Demgemäß kann auch in diesem Falle die Signalvergleichsschaltung 15, die in dersel­ ben Art und Weise arbeitet wie die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5, bereitgestellt werden, wobei lediglich die einzige Spannungsquelle genügt.

Während bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen die Hysteresisbreite sich in Abhängigkeit von Pegel­ änderungen eines der Eingangssignale V1 und V2 ändert, wird die Änderung der Hysteresisbreite auf die Änderung der Pegel beider Eingangssignale. V1 und V2 wie folgt erreicht bzw. vorgenommen.

In Fig. 10 sind zwei Paare der Hysteresisschaltungen 12 und 16 vorgesehen, wie sie beispielsweise in Fig. 7 vorgesehen sind, wobei die betreffenden Hysteresisschal­ tungen symmetrisch angeordnet sind; das eine Paar der Hysteresisschaltungen 12′ und 16′ wird durch ein Signal V₀₂ gesteuert, welches aus der Invertierung des Ausgangs­ signals V₀ (= V₀₁) des Differenzverstärkers 11 mittels eines Inverters 18 resultiert.

Wenn bei dieser Schaltungsanordnung V₀₁ = V_H und V₀₂ = V_L, erfüllt sind, dann sind die Eingangsspannungen V_IN2 und V_IN1 wie folgt gegeben:

V1 → V12 ist bei der Umschaltung (V_IN1 = V_IN2) durch folgende Beziehung gegeben:

= A · D · V₂ + B · D · V_H - C · D · V_L

wobei

ist.

Wenn V₀₁ = V_L, und V₀₂ = V_H erfüllt sind, gelten

Auf das Umschalten von V1 → V12 hin liegt folgende Be­ ziehung vor:

= E · H · V₂ + R · H · V_L - G · H · V_H,

wobei

gilt.

Demgemäß wird die Hysteresisbreite V_TH dieser Schaltung wie folgt ausgedrückt:

V_TH = (A·D-E·H)V₂+(B·D+G·H)V_H-(C·D+F·H)V_L

Da in der obigen Gleichung alle anderen Faktoren als V2 festliegende Faktoren sind, die festgelegt werden, wenn die Schaltungsanordnung ausgelegt wird, weist die obige Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung die nahe­ zu feste Breite

(B·D+G·H)V_H-(C·D+F·H)V_L

auf, wenn die Größe V2 nahe Null ist, während bei der betreffenden Schaltungsanordnung die Hysteresisbreite proportional zu V2 zusätzlich zu der festen Breite ist, wenn V2 zunimmt. Obwohl die obige Gleichung für die Seite des invertierenden Eingangsanschluß des Diffe­ renzverstärkers 11 gegeben ist, dürfte einzusehen sein, daß dieselbe Gleichung in entsprechender Weise bei Be­ trachtung von der Seite des nichtinvertierenden Ein­ gangsanschlusses her aufgestellt werden kann.

Wie oben erläutert, ist es möglich, die Schaltungsanord­ nung bereitzustellen, welche die Hysteresisbreite für beide Eingangssignale variieren kann und welche die feste Hysteresisbreite aufweist.

Vorausgesetzt der Einfluß der Störung wird in Betracht gezogen, wenn der Pegel des Signals klein ist, dann kann es mög­ lich sein, daß gemäß Fig. 5, 7, 8 und 9 der Anschluß t2 direkt mit dem Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 11 verbunden ist (der Widerstand R13 ist weggelassen), und demgemäß kann die Hysteresisschaltung 16 mit dem Wi­ derstand R14 eliminiert werden.

Vorausgesetzt der Einfluß der Störung wird berücksichtigt, dann kann es in entsprechender Weise bei der Schaltungs­ anordnung gemäß Fig. 10 möglich sein, daß der Anschluß t2 direkt mit dem einen Eingangsanschluß des Differenz­ verstärkers 11 verbunden ist, und damit können die den Widerstand R14 aufweisende Hysteresisschaltung 16 und die den Widerstand R14′ aufweisende Hysteresisschaltung 16′ entfernt sein.

Während zuvor die Signalvergleichsschaltung selbst be­ schrieben worden ist, sei angemerkt, daß die Signal­ vergleichsschaltung gemäß der Erfindung geeignet ist für die Anwendung beim Antennenumschaltbetrieb in dem die Diversity-Empfangssystem.

Fig. 11 zeigt in einem Schaltplan ein Diversity-Empfangs­ system, bei dem ein Ausführungsbeispiel der Signalver­ gleichsschaltung gemäß der Erfindung angewandt ist.

In Fig. 11 sind mit 31A und 31B zwei Antennen bezeichnet, die getrennt voneinander am vorderen und hinteren Teil eines Fahrzeugs, wie eines Motorfahrzeugs, angebracht sind. Dadurch werden entsprechende Empfangssignale S_1A und S_1B einem frontseitigen Ende 32 zugeführt. In dem betreffenden frontseitigen Ende 32 werden die Empfangs­ signale S_1A und S_1B von Hochfrequenz-Verstärkungsschal­ tungen 33A bzw. 33B aufgenommen und dann in Mischschal­ tungen 34A bzw. 34B mit dem Ausgangssignal eines örtli­ chen Oszillators 71 gemischt. Die Zwischenfrequenzsi­ gnale S_2A bzw. S_2B werden sodann über Filter 35A bzw. 35B an Pegeldetektorschaltungen 36A bzw. 36B als Aus­ gangssignale von dem frontseitigen Ende 32 abgegeben.

Da die Pegeldetektorschaltungen 36A und 36B im Pegel die eine AM-Modulationssignalkomponente enthaltenden Signale ermitteln, sind die Ausgangssignale S_3A bzw. S_3B dieser Schaltungen durch solche Signalformen ge­ geben, bei denen eine Wechselspannungskomponente einer Gleichspannungskomponente überlagert ist. Diese Aus­ gangssignale S_3A und S_3B werden dem invertierenden Eingangsanschluß bzw. dem nichtinvertierenden Ein­ gangsanschluß des Differenzverstärkers 11 in der Si­ gnalvergleichsschaltung 15 über die Eingangswider­ stände R11 bzw. R13 zugeführt. In diesem Falle ist die Signalvergleichsschaltung 15 in derselben Art und Weise gebildet, wie dies in der oben betrachteten Fig. 10 gezeigt ist.

Das Detektor-Ausgangssignal V₀ von der Signalvergleichs­ schaltung 15 her wird über die Basis-Kollektor-Strecke eines Transistors 63 einem Schalt-Eingangskreis 39 als erstes Schaltsteuersignal S4 zugeführt. Das Detektor-Ausgangssignal V₀ wird ferner über einen Inverter 18 und die Basis-Kollektor-Strecke eines Transistors 64 dem Schalt-Eingangskreis 39 als zweites Schaltsteuer­ signal S5 zugeführt. Der Schalt-Eingangskreis 39 wird so betrieben, daß eines der Zwischenfrequenzignale S_2A und S_2B ausgewählt wird, die von den Mischschaltungen 34A bzw. 34B her gewonnen werden und die an den Ein­ gangsanschlüssen der Filter 35a bzw. 35B auftreten.

Dabei wird dasjenige Zwischenfrequenzsignal ausgewählt, welches im Signalpegel höher ist als das andere Signal, wobei das im Pegel höhere Zwischenfrequenzsignal an eine Zwischenfrequenz-Verstärkungsschaltung (nicht dar­ gestellt) als Zwischenfrequenz-Ausgangssignal S6 abge­ geben wird. Zu diesem Zweck enthält der Schalt-Eingangs­ kreis 39 Schaltkreisbereiche 40A und 40B für die Zwi­ schenfrequenzsignale S_2A und S_2B.

Der Schaltkreisbereich 40A enthält eine erste Ausgangs­ schleife mit einem Gleichstrom sperrenden Koppelkonden­ sator 50A, einer ersten Diode 51A, einem Gleichstrom sperrenden Koppelkondensator 52A, einer zweiten Diode 53A und einem Filter 54. Über diesen Ausgangskreis wird das Zwischenfrequenzsignal S_2A von dem Mischer 34A her als Ausgangssignal abgegeben. In entsprechender Weise weist der Schaltkreisbereich 40B eine zweite Ausgangs­ schleife mit einem Gleichstrom sperrenden Koppelkonden­ sator 50B, einer dritten Diode 51B, einem Gleichstrom sperrenden Koppelkondensator 52B, einer vierten Diode 53B und dem Filter 54 auf. Über diesen Schaltkreis wird das Zwischenfrequenzsignal S_2B von dem Mischer 34b als Ausgangssignal abgegeben. Das zweite und das erste Schaltsteuersignal 55 bzw. 54 wird dazu herangezogen, in Anbetracht der Gleichspannung die Dioden 51A, 53B bzw. 51B, 53B in Abhängigkeit von den relativen Signal­ pegeln der Zwischenfrequenzsignale S_2A und S_2B ein- bzw. durchzuschalten bzw. abzuschalten.

Wenn der Signalpegel des beispielsweise der zweiten An­ tenne 31B zugehörigen Eingangssignals S_2B höher ist als das der ersten Antenne 31A zugehörige Eingangssignal S_2A, dann wird das Detektor-Ausgangssignal V_O der Signalver­ gleichsschaltung 15 die hohe Spannung V_H führen, so daß das erste Schaltsteuersignal 54 durch den Transistor 63 invertiert wird und als Verknüpfungssignal "L" auftritt; das zweite Schaltsteuersignal S5, welches durch den In­ verter 18 bzw. den Transistor 64 invertiert wird, wird zu dem Verknüpfungssignal "H". Das zweite Schaltsteuer­ signal S5 mit dem Verknüpfungspegel "H" schaltet dabei jedoch den Signalweg von dem Widerstand 55B über die dritte Diode 51B und den Widerstand 56B zum Kollektor des Transistors 63 hin durch, dem das erste Schalt­ steuersignal S4 mit dem Verknüpfungspegel "L" hinsicht­ lich der Gleichspannung zugeführt ist. In entsprechender Weise schaltet das zweite Schaltsteuersignal S5 mit dem Verknüpfungspegel "H" den Signalweg des Widerstands 57B, der vierten Diode 53B und eines Widerstands 58 ange­ sichts der Gleichspannung durch. Demgemäß sind die dritte Diode 51B und die vierte Diode 53B eingeschal­ tet bzw. durchgeschaltet, wodurch dem zweiten Zwischen­ frequenzsignal S_2B ermöglicht ist, über die zuvor er­ wähnte zweite Ausgangsschleife abgegeben zu werden. Da die Kathode der ersten Diode 51A mit der Spannung ver­ sorgt wird, die durch einen Widerstand 55A, eine fünfte Diode 59A und einen Widerstand 60A geteilt wird, und da die Anode der betreffenden Diode über den Widerstand 56A an der das mit dem Verknüpfungspegel "L" auftreten­ de erste Schaltsteuersignal S4 führenden Leitung ange­ schlossen ist, wird zu diesem Zeitpunkt die Diode 51A in Sperrichtung vorgespannt, und die zweite Diode 53A wird über den Widerstand 57A in Sperrichtung vorgespannt. Demgemäß wird das erste Zwischenfrequenzsignal S_2A durch die erste Diode 51A und durch die zweite Diode 53A ge­ sperrt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Transistor 63 ein­ geschaltet bzw. leitend, und dadurch ist eine Leucht­ diode 65 eingeschaltet, wodurch eine Anzeige dafür ge­ liefert wird, daß die Schaltungsanordnung durch das Ein­ gangssignal S_2B betrieben wird.

Wenn demgegenüber der Signalpegel des der ersten Antenne 31A zugehörigen Eingangssignals S_3A höher ist als jener des der zweiten Antenne 31B zugehörigen Eingangssignals S_3B, dann wird das erste Schaltsteuersignal 54 mit dem Verknüpfungspegel "H" auftreten, und das zweite Schalt­ steuersignal 35 wird mit dem Verknüpfungspegel "L" auf­ treten. Demgemäß wird die erste Diode 51A über den Weg des Widerstands 56A, die erste Diode 51A und den Wider­ stand 55A eingeschaltet bzw. durchgeschaltet, während die zweite Diode 53A über den Weg des Widerstands 58, der zweiten Diode 53A und des Widerstands 57A einge­ schaltet bzw. durchgeschaltet wird. Demgemäß wird das erste Zwischenfrequenzsignal S_2A über die oben erwähnte erste Ausgangsschleife abgegeben. Da der Anode der dritten Diode 51B die Spannung zugeführt wird, die durch einen Widerstand 60B, eine sechste Diode 59B und den Widerstand 55B geteilt ist und da der Kathode der betreffenden Diode das erste Schaltsteuersignal S4 mit dem Verknüpfungspegel "H" über den Widerstand 56B zugeführt wird, ist zu diesem Zeitpunkt die Diode 51B in Sperrichtung vorgespannt, und die vierte Diode 53B ist über den Widerstand 58 in Sperrichtung vorgespannt. Demgemäß wird das Zwischenfrequenzsignal S_2B durch die dritte Diode 51B und die vierte Diode 53B gesperrt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Transistor 64 eingeschaltet bzw. leitend, wodurch das Einschalten einer Leuchtdiode 66 ermöglicht ist. Dadurch wird angezeigt, daß die Schaltungsanordnung durch das Eingangssignal S_2A be­ trieben wird.

In Übereinstimmung mit dieser Anordnung ist es somit möglich gemacht, daß eines der Zwischenfrequenzsignale, die den von der ersten Antenne und der zweiten Antenne gewonnenen Empfangssignalen zugehörig sind, automatisch ausgewählt wird, und zwar von derjenigen Antenne, die den besseren Empfangszustand aufweist als die andere, wobei das betreffende ausgewählte Signal dann an die nachfolgende Schaltungsanordnung abgegeben wird. Wenn das Fahrzeug in einen elektrischen Feldbereich einfährt, in dem eine Differenz zwischen den Eingangssignalen S_2A und S_2B auftritt, dann wird, obwohl die Signalpegel der Empfangssignale und damit der Zwischenfrequenzsignale S_2A und S_2B schwanken, demgemäß die Hysteresisbreite der Signalvergleichsschaltung 15 in Abhängigkeit von der Schwankung des Signalpegels schwanken und zu der festliegenden Hysteresisbreite dann werden, wenn der Pegel des Eingangssignals niedrig ist. Demgemäß kann die Auswahloperation bezüglich der Signale stets sta­ bil beibehalten werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, ohne weiteres den Diversity-Empfänger bereitzustel­ len, bei dem dann, wenn die beiden Eingangssignale miteinander verglichen werden, die Hysteresisbreite in Abhängigkeit von der Schwankung des Signalpegels des Eingangssignals schwankt, wobei dann, wenn der Pe­ gel des Eingangssignals niedrig ist, die feste Hyste­ resisbreite erzielt wird.

Claims (4)

1. Signalvergleichsschaltung mit einem Differenzverstärker (11), der zwei gedämpfte Eingangssignale (V_IN1, V_IN2) miteinander vergleicht und ein dem Vergleichsergebnis entsprechendes Ausgangssignal (V₀₁) mit einem ersten oder einem zweiten Pegel (V_H, V_L) abgibt, mit einem als Spannungsteiler ausgebildeten ersten Dämpfungsglied (R11, R12, R14) zur Dämpfung eines ersten zugeführten Eingangssignals (V1) und einem als Spannungsteiler ausgebildeten zweiten Dämpfungsglied (R13, R14) zur Dämpfung eines zweiten zugeführten Eingangssignals (V2), wobei das erste Dämpfungsglied ferner ein durch das Ausgangssignal (V₀₁) des Differenzverstärkers (11) ansteuerbares Schaltglied (17) enthält zum Erreichen einer sich mit steigendem ersten Eingangssignal steigernder Hysteresebreite, dadurch gekennzeichnet, daß die Hysteresebreite des ersten Dämpfungsgliedes bei sehr niedrigem ersten Eingangssignal (V1) einen festen Minimalwert einnimmt und daß das zweite Dämpfungsglied ferner ein durch das invertierte (18) Ausgangssignal (V₀₂) des Differenzverstärkers (11) ansteuerbares Schaltglied (17′) enthält zum Erreichen auch einer festen minimalen Hysteresebreite bei sehr niedrigem zweiten Eingangssignal (V2) und einem sich mit steigendem zweiten Eingangssignal steigernder Hysteresebreite.

2. Signalvergleichsschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsschaltung einen Eingangswiderstand (R11), einen Erdungswiderstand (R12) und einen Bypass-Schalt­ kreis (13) aufweist, der dem Eingangswiderstand (R11) parallel geschaltet ist und der durch das Ausgangs­ signal des Differenzverstärkers (11) ein- und ausge­ schaltet wird.

3. Signalvergleichsschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsschaltung einen Eingangswiderstand (R11), einen Erdungswiderstand (R12) und einen in Reihe zu dem Erdungswiderstand (R12) liegenden EIN-AUS-Schalt­ kreis (17) aufweist, der durch das Ausgangssignal des Differenzverstärkers (11) ein- und ausgeschaltet wird.

4. Signalvergleichsschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsschaltung einen Eingangswiderstand (R23), einen Rückkopplungswiderstand (R24) und einen EIN-AUS-Schalter (21) enthält, der zwischen dem Rückkopplungs­ widerstand (R24) und dem Ausgangsanschluß des Diffe­ renzverstärkers (11) liegt und der jedesmal dann ein- und ausgeschaltet wird, wenn der Pegel des Ausgangs­ signals des Differenzverstärkers (11) geschaltet wird.