DE3533330C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Detektieren
des Rauschpegels im Empfangssignal für einen AM/FM-
Empfänger mit mindestens einem FM-Zwischenfrequenzverstärker
und daran angeschlossenem FM-Detektor und mindestens
einem AM-Zwischenfrequenzverstärker und daran
angeschlossenem AM-Detektor.
Bisher wurden bei verschiedenen Rundfunkempfängern wie
AM-Rundfunkempfängern, FM-Rundfunkempfängern, AM/FM-
Rundfunkempfängern, Fernsehempfängern etc. unterschiedliche
Arten von Schaltungen zum Detektieren des Pegels
oder der Feldstärke des empfangenen Signals zur automatischen
Steuerung zahlreicher Parameter des Empfängers,
wie Verstärkungsfaktor, Abstimmung etc., verwendet.
Derartige Schaltungen sind z. B. aus der DE-PS 24 28 880
(AM/FM), der Zeitschrift "Funktechnik", 1967, Nr. 3,
S. 74 bis 78 (FM), und der US-PS 36 73 499 (FM) bekannt.
Bei AM-Empfängern kann das Ausgangssignal des AM-Detektors
unmittelbar als Maß für den AM-Empfangssignalpegel
angesehen und z. B. zur Steuerung des ZF-Verstärkers
für die automatische Lautstärkenregelung verwendet
werden. Bei FM-Empfängern gibt dagegen das Ausgangssignal
des FM-Detektors nur die Amplitude des Modulationssignals,
aber nicht den Eingangssignalpegel des empfangenen
FM-Signals wieder, so daß zur Erfassung des Eingangssignalpegels,
von dem die Steuerung der Abstimmanzeige,
Lautstärkeregelung, Rauschsperre u. dgl. abhängt, zusätzliche
aufwendige Schaltungen erforderlich sind, die
z. B. mit Gleichrichtung des ZF-Verstärkersignals arbeiten.
Es ist andererseits bei ZF-Empfängern bekannt, durch Ausfiltern
den im ZF-Verstärkersignal enthaltenen Rauschanteil
mittels einer zusätzlichen, einen Rauschverstärker,
Hochpaßfilter, Resonanzkreise und Gleichrichter enthaltenden
Schaltung zu detektieren und in Abhängigkeit davon
einen Rauschpegelschalter zu steuern (vgl. Gerätebeschreibung
Telefunken FuG 7b, Ausg. 667).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem AM/FM-
Empfänger mit geringstmöglichem zusätzlichem Aufwand
eine Schaltung zum Detektieren des im empfangenen FM-Signal
enthaltenen Rauschpegels zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schaltung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die
Schaltung einen Frequenzkonverter aufweist, dem das
Ausgangssignal des FM-Detektors zugeführt ist und der
darin enthaltene Rauschkomponenten in ein Rauschsignal
von der AM-Zwischenfrequenz umwandelt und dieses
dem AM-Zwischenfrequenzverstärker zuführt, und daß der
AM-Detektor im FM-Betrieb des Empfängers ein der Stärke
der Rauschkomponenten im FM-Signal entsprechendes Ausgangssignal
erzeugt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird somit der bisher
während des FM-Empfangs funktionslose AM-Teil des Empfängers
in vorteilhafter Weise zum Detektieren des Rauschpegels
des FM-Signals herangezogen. Hierdurch reduziert
sich der im FM-Teil erforderliche zusätzliche Schaltungsaufwand
im wesentlichen auf den Frequenzkonverter
zum Umsetzen der Rauschkomponente des FM-Demodulatorsignals
auf die Zwischenverstärkerfrequenz des AM-Teils,
während die gesamte übrige Signalverarbeitung zur Gewinnung
des Rauschpegelsignals von den im AM-Teil ohnehin
vorhandenen Einrichtungen übernommen wird.
Es wurde erfindungsgemäß weiter erkannt, daß das im FM-
Detektorausgangssignal enthaltene weiße Rauschen, insbesondere
bei Rauschfrequenzen oberhalb 100 kHz,
in vorgegebener Relation zur Empfangsfeldstärke des
FM-Signals steht. Wird der Frequenzkonverter der erfindungsgemäßen
Schaltung so ausgelegt, daß das im AM-
Teil erzeugte Rauschpegelsignal diesem Rauschfrequenzbereich
des FM-Signals entspricht, so ist dieses Rauschpegelsignal
auch ein Anzeigesignal für die FM-Empfangsfeldstärke.
Es kann deshalb nicht nur als Rauschpegelinformation
z. B. für die Störimpulsaustastung,
sondern auch für zahlreiche weitere Steuerzwecke wie
z. B. Steuerung der Signalstärkeanzeige, der Stereokanaltrennung,
der Unterdrückung der hohen Audiofrequenzen
usw. verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform ist zwischen den Ausgang des
FM-Detektors und den Frequenzkonverter ein Hochpaßfilter
geschaltet. Dieser Hochpaßfilter hat eine vorgewählte
Grenzfrequenz, so daß dem Frequenzkonverter nur Rauschpegel
zugeführt werden, deren Frequenzen nicht unter der vorgewählten
Grenzfrequenz liegen. Die vorgewählte Grenzfrequenz
des Hochpaßfilters beträgt vorzugsweise 100 kHz.
Der Hochpaßfilter enthält insbesondere eine Hochpaßfilterschaltung,
bestehend aus einem Kondensator, der
mit seinem einen Ende mit dem Ausgang des FM-Detektors
und mit seinem anderen Ende mit einem Widerstand verbunden
ist, und einem Darlington-geschalteten Halbleiter-
Differentialverstärker, dessen erste Eingangsklemme mit
dem Verbindungsknoten zwischen Kondensator und Widerstand
und dessen zweite Eingangsklemme mit dem anderen Ende
des Widerstandes verbunden ist. Der Darlington-geschaltete
Halbleiter-Differentialverstärker ist über eine Konstantstromquelle
geerdet.
Weiterhin kann der Frequenzkonverter einen lokalen Oszillator
zur Erzeugung eines Signals mit einer vorbestimmten,
zur Mittenfrequenz des AM-Zwischenfrequenzvertärkers unterschiedlichen
Frequenz und einem Mischer versehen sein,
der an seiner ersten Eingangsklemme das Ausgangssignal
des FM-Detektors und an seiner zweiten Eingangsklemme
das Ausgangssignal des lokalen Oszillators erhält, um
das Frequenz-umgeformte Rauschsignal zu erzeugen, das im
wesentlichen die gleiche Frequenz wie die Mittenfrequenz
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers aufweist.
Bei einer speziellen Ausführungsform hat die Mischstufe
eine Pegelschieberschaltung, deren Eingangsklemme so geschaltet
ist, daß sie das Ausgangssignal des FM-Detektors
über eine erste abgestimmte Schaltung erhält, deren
Resonanzfrequenz im wesentlichen der Frequenz eines zu
detektierenden Rauschpegels entspricht. Die Pegelschieberschaltung
ist mit ihrer Ausgangsklemme mit einer ersten
Eingangsklemme eines Analogvervielfachers verbunden, dessen
zweite Eingangsklemme mit dem lokalen Oszillator verbunden
ist. Die Ausgangsklemme dieses Vervielfachers ist
einer zweiten abgestimmten Schaltung zugeordnet, die eine
Resonanzfrequenz entsprechend der Mittenfrequenz des
AM-Zwischenfrequenzverstärkers aufweist. Die erste, abgestimmte
Schaltung kann einen Kondensator, eine Spule und
einen Widerstand aufweisen, die zueinander parallel geschaltet
sind. Die zweite abgestimmte Schaltung kann einen Kondensator
und einen Zwischenfrequenzumformer aufweisen, dessen
Primärspule parallel zum Kondensator geschaltet ist, um
einen Resonanzschaltkreis zu bilden, und ist ebenfalls
mit der Ausgangsklemme des Vervielfachers verbunden. Dieser
Zwischenfrequenzumformer hat auch eine Sekundärspule, die
mit der Primärspule induktiv gekoppelt ist, um eine Eingangsspule
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers zu bilden.
Diese abgestimmten Schaltungen können jeweils Keramikfilter
sein.
Bei einer speziellen Ausführungsform hat der FM-Stereo-
Demodulator einen Phasenkomparator, der mit seiner einen
Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des FM-Decoders
verbunden ist und an seiner zweiten Eingangsklemme eine
Bezugsfrequenz erhalten kann, einen spannungsgesteuerten
Oszillator, dessen Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme
des Phasenkomparators verbunden ist, und mehrere in Reihe
geschaltete Frequenzteilerstufen, deren erste Stufe so
geschaltet ist, daß sie an ihrer Eingangsklemme das Ausgangssignal
des spannungsgesteuerten Oszillators erhält.
Die letzte Stufe der Frequenzteilerstufen ist mit ihrer
Ausgangsklemme mit der zweiten Eingangsklemme des Phasenkomparators
verbunden. Weiterhin ist ein Stereodecoder
vorgesehen, um das Ausgangssignal des FM-Detektors und
das Ausgangssignal einer vorbestimmten Stufe der in
Reihe geschalteten Frequenzteilerstufen zu erhalten, um
die vorstehend beschriebenen Stereosignale zu reproduzieren.
Bei einem solchen Aufbau ist die zweite Eingangsklemme
des Mischers mit einer anderen vorbestimmten Stufe
der in Reihe geschalteten Frequenzteilerstufen verbunden,
von der das vorstehend erwähnte, vorbestimmte Frequenzsignal
erhalten werden kann.
Der spannungsgesteuerte Oszillator erzeugt vorzugsweise
ein Signal mit der Frequenz 608 kHz, und die erste Stufe
der in Reihe geschalteten Frequenzteilerstufen ist eine
½-Teilerstufe und ist mit ihrer Ausgangsklemme mit der
zweiten Eingangsklemme des Mischers bzw. Mischstufe verbunden. Der AM-Zwischenfrequenzverstärker
-hat eine Mittenfrequenz von
450 kHz.
Die Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten Oszillators ist
über einen Hochpaßfilter und einen Differentialverstärker
mit dem Frequenzteiler verbunden. Dieser Hochpaßfilter kann
eine Hochpaßfilterschaltung aufweisen, bestehend aus einem
Kondensator, der an seinem einen Ende mit der Ausgangsklemme
des spannungsgesteuerten Oszillators verbunden ist,
und einem Widerstand, der mit seinem einen Ende mit dem
anderen Ende des Kondensators verbunden ist. Der Differentialverstärker
ist mit seiner ersten Eingangsklemme mit
dem Verbindungsknoten zwischen dem Kondensator und dem
Widerstand und mit seiner zweiten Eingangsklemme mit dem
anderen Ende des Widerstandes verbunden. Dieser Differentialverstärker
ist über eine aktive Last geerdet. Zwischen
die Ausgangsklemme des Differentialverstärkers und die
Eingangsklemme der ersten Frequenzteilerstufe ist ein
Ausgangstransistor geschaltet.
Bei den in Reihe geschalteten Frequenzteilerstufen kann
die erste Frequenzteilerstufe bestehen aus einem Eingangstransistor,
der mit dem Ausgangstransistor des Differentialverstärkers
verbunden ist, und einem Kipp-Flip-Flop, dessen
einzige Eingangsklemme mit dem Eingangstransistor verbunden
ist, und zwei Ausgangsklemmen, die Ausgangssignale mit
einander entgegensetzter Phase führen können, hat.
Weiterhin kann der Mischer bestehen aus einem symmetrisch
eingestellten Differentialverstärkertyp-Analog-Vervielfältiger,
dessen zwei erste Eingangsklemmen mit den zwei Ausgangsklemmen
des Kipp-Flip-Flops in der ersten Frequenzteilerstufe
und dessen zweite Eingangsklemme mit dem
FM-Detektor verbunden ist. Dieser Vervielfältiger hat auch
eine Ausgangsklemme, die einer abgestimmten Schaltung mit
einer Resonanzfrequenz entsprechend der Mittenfrequenz des
AM-Zwischenfrequenzverstärkers entspricht, zugeordnet ist.
Der Vervielfältiger hat insbesondere ein Paar Ausgangsklemmen,
und die abgestimmte Schaltung besteht aus einem
Kondensator und einem Zwischenfrequenz-Umformer mit einer
Primärspule, die parallel zum Kondensator geschaltet ist,
um einen Resonanzschaltkreis zu bilden, und außerdem quer
zu den Paar Ausgangsklemmen des Vervielfältigers geschaltet
ist. Der Zwischenfrequenz-Umformer hat auch eine Sekundärspule,
die mit der Primärspule induktiv gekoppelt ist, um
eine Eingangsspule des AM-Zwischenfrequenzverstärkers zu
bilden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
ein AM/FM-Empfänger mit einem AM-Empfängerabschnitt, einem
FM-Empfängerabschnitt und einem Tonausgangsabschnitt vorgeschlagen.
Der AM-Empfängerabschnitt hat wenigstens einen
AM-Frequenzkonverter zum Umwandeln eines empfangenen Radiofrequenz-
AM-Signals in ein AM-Zwischenfrequenzsignal, einen
AM-Zwischenfrequenzverstärker zum Verstärken des umgewandelten
AM-Zwischenfrequenzsignals, und einen AM-Detektor zum
Demodulieren des verstärkten AM-Zwischenfrequenzsignals, um
ein niederfrequentes Signal zu reproduzieren. Der FM-Empfängerteil
hat wenigstens einen FM-Frequenzkonverter zum Umwandeln
eines empfangenen Radiofrequenz-FM-Signals in ein
FM-Zwischenfrequenzsignal, einen FM-Zwischenfrequenzverstärker
zum Verstärken des umgewandelten FM-Zwischenfrequenzsignals,
und einen FM-Detektor zum Demodulieren des verstärkten FM-
Zwischenfrequenzsignals, um ein niederfrequentes Signal zu
reproduzieren. Der Tonausgangsteil hat einen Niederfrequenzverstärker,
der selektiv entweder das Ausgangssignal des AM-
Detektors oder das Ausgangssignal des FM-Detektors erhält und
das empfangene niederfrequente Signal verstärkt, und elektroakustische
Übertragungselemente, die das verstärkte niederfrequente
Signal erhalten, um es in ein akustisches Ausgangssignal
umzuwandeln. Weiterhin ist gemäß einem Merkmal der vorliegenden
Erfindung für den Fall, daß der FM-Empfänger-
Teil in einem Betriebszustand ist, eine Schaltung vorgesehen,
die das Ausgangssignal des FM-Detektors erhält, um
die in dem Ausgangssignal des FM-Detektors enthaltenen Rauschkomponenten
in ein Rauschsignal der AM-Zwischenfrequenz umzuwandeln,
und zum Abgeben des umgewandelten Rauschsignals
auf den AN-Zwischenfrequenzverstärker, so daß das umgewandelte
Rauschsignal durch den AM-Zwischenfrequenzverstärker
verstärkt wird und dann durch den AM-Detektor detektiert wird,
wobei ein Signal erzeugt wird, welches dem Pegel der in dem
empfangenen FM-Signal enthaltenen Rauschkomponente entspricht.
Für den Fall, daß der AM/FM-Empfänger ein Stereogerät ist,
kann dieses weiterhin einen Stereo-Demodulator vom Phasenregelschleifentyp
enthalten, der das Ausgangssignal des
FM-Detektors erhält, um zwei Stereosignale zu erzeugen. In
diesem Fall besteht der Niederfrequenzverstärker aus zwei
Verstärkern, die die zwei Stereosignale jeweils aufnehmen
und verstärken, und die elektroakustische Übertragungseinrichtung
besteht aus wenigstens zwei elektroakustischen
Wandlern, die die beiden verstärkten Stereosignale erhalten.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung der FM-Stereo-
Demodulator so ausgebildet, daß er eine Klemme für das Abgeben
eines Signals mit einer vorbestimmten Frequenz aufweist,
welches im Verlauf der Reproduktion der Stereosignale erzeugt
ist, und welches sich von der Mittenfrequenz des
AM-Zwischenfrequenzverstärkers unterscheidet. Weiterhin hat
die FM-Rauschpegel-Detektorschaltung einen Mischer, der
an seiner ersten Eingangsklemme das Ausgangssignal des
FM-Detektors erhält und an seiner zweiten Eingangsklemme
vom FM-Stereo-Demodulator das vorbestimmte Frequenzsignal
erhält, um die in dem Ausgangssignal des FM-Detektors enthaltenen
Rauschkomponenten in das Signal der AM-Zwischenfrequenz
umzuwandeln.
Bei einer speziellen Ausführungsform hat der AM/FM-Empfänger
weiterhin ein Rauschabtastelement, welches zwischen der
Ausgangsklemme des FM-Detektors und dem Niederfrequenzverstärker
angeordnet ist, um impulsartiges Rauschen aus dem
Ausgangssignal des FM-Detektors zu eliminieren. Dieses
Rauschabtastelement wird durch das Signal von der FM-Rauschpegel-
Detektorschaltung gesteuert. Bei anderen Ausführungsformen
hat der Stereodekoder eine Stereotrennsteuerung,
die den Grad der Stereotrennung auf der Basis des Ausgangssignals
der FM-Rauschpegel-Detektorschaltung einstellen
kann, so daß der Grad der Stereotrennung stark abgesenkt
wird, wenn das empfangene FM-Signal nicht größer als eine
Zwischenfeldstärke ist. Zusätzlich kann der Stereodekoder
weiterhin eine Schaltung zum Eliminieren einer Hochfrequenzkomponente
aufweisen, die auf der Basis des Ausgangssignals
von der FM-Rauschpegeldetektorschaltung gesteuert
wird, so daß eine Hochfrequenzkomponente stärker unterdrückt
wird, wenn das empfangene FM-Signal nicht größer als
eine kleine Feldstärke ist.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden
Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform
der Schaltung zum Detektieren des Rauschpegels in einem
empfangenen FM-Signal, die gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist,
Fig. 2 ein spezielles Schaltbild eines Teils der FM-Rauschpegel-
Detektorschaltung gemäß Fig. 1,
Fig. 2A ein Keramikfilter, das anstatt des abgestimmten
Zwischenfrequenz-Umformers verwendet werden kann,
Fig. 3 ein Schaltbild gemäß Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform
der FM-Rauschpegel-Detektorschaltung,
Fig. 4 ein spezielles Schaltbild eines Details
der Schaltung gemäß Fig. 3 und
Fig. 5 und 6 Blockschaltbilder zur Erläuterung von
Beispielen, bei denen das Ausgangssignal der
FM-Rauschpegel-Detektorschaltung gemäß Fig. 1 und
3 verwendet wird.
Die AM/FM-Empfänger haben, wie vorstehend erwähnt, häufig
eine Schaltung zum Detektieren der Feldstärke eines empfangenen
FM-Signals. Fig. 3 zeigt eine typische Art einer
FM-Signalstärke-Detektorschaltung, die vier Gleichrichterschaltungen
46 A, 46 B, 46 C und 46 D aufweist, die mit vier
in Reihe geschalteten Verstärkerstufen 18 A, 18 B, 18 C und
18 D des FM-Zwischenfrequenzverstärkers 18 verbunden sind.
Die Ausgangsklemmen dieser Gleichrichterschaltungen sind
mit einem Analogadditivkreis 48 verbunden. Mit dieser Anordnung
wird ein FM-Zwischenfrequenzsignal von jeder
Verstärkerstufe 18 A, 18 B, 18 C und 18 D abgetastet und
dann durch die zugehörige Gleichrichterschaltung 46 A, 48 B,
48 C oder 48 D gleichgerichtet. Die so erhaltenen Gleichstromsignale
werden in dem Analogadditierwerk 48 kombiniert,
um ein summiertes Gleichstromsignal zu erzeugen,
welches der Feldstärke des empfangenen FM-Radiosignals
entspricht.
Die vorstehend erwähnte FM-Signalfeldstärke-Detektorschaltung
besteht aus vier Gleichrichterschaltungen und einem
Analogadditierwerk mit vier Eingängen. Eine solche Detektorschaltung
benötigt ungefähr eine Hälfte der erforderlichen
Schaltkreiselemente des FM-Zwischenfrequenzverstärkers
und verteuert daher den AM/FM-Empfänger.
In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform der FM-Rauschpegel-
Detektorschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt, die als FM-Signalfeldstärke-Detektorschaltung
verwendet werden kann.
Die FM-Rauschpegel-Detektorschaltung besteht
aus einem Hochpaßfilter 50,
dem das Ausgangssignal eines FM-Detektors 22 zugeführt wird. Dieses
Hochpaßfilter 50 hat eine Grenzfrequenz von beispielsweise
100 kHz und ist mit seiner Ausgangsklemme mit einer ersten
Eingangsklemme einer Mischstufe 52 verbunden. Daher wird
nur eine Rauschkomponente von mindestens 100 kHz, die
im Ausgangssignal des FM-Detektors 22 enthalten ist, aber
eine Tonsignalkomponente ausschließt, selektiert und an
die Mischstufe 52 angelegt.
Der Pegel einer solchen Rauschkomponente gibt im wesentlichen
die Feldstärke des empfangenen FM-Signals an. Die
Mischstufe 52 hat auch eine zweite Eingangsklemme, die
mit einem lokalen Oszillator 54 verbunden ist, der ein
Signal von beispielsweise 300 kHz erzeugen kann. Zusätzlich
ist die Ausgangsklemme der Mischstufe 52 mit der
Eingangsklemme eines AM-Zwischenfrequenzverstärkers 32 verbunden.
Die Mischstufe
52 und der lokale Oszillator 54 bilden einen Frequenzkonverter.
Die
weiße Rauschkomponente von 150 kHz (450 kHz-300 kHz)
wird in ein Rauschsignal von 450 kHz durch die Wirkung der
Mischstufe 52 umgewandelt, die an ihrer zweiten Eingangsklemme
das Signal von 300 kHz erhält, da die Mittenfrequenz
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers 450 kHz ist.
Insbesondere hat der AM-Zwischenfrequenzverstärker 32
gewöhnlich eine Bandbreite von ±10 kHz; daher wird
die Rauschkomponente von 150±10 kHz aufgenommen und
in das Rauschsignal von 450±10 kHz frequenzumgewandelt.
Dieses Rauschsignal wird vom AM-Zwischenfrequenzverstärker
32 verstärkt und durch den AM-Detektor 34 gleichgerichtet,
so daß an diesem ein Gleichstromsignal abgegeben
wird, welches dem Rauschpegel im empfangenen
FM-Signal entspricht, der, wie eingangs beschrieben, zur
FM-Signalfeldstärke eine vorbestimmte Beziehung aufweist.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wandelt
die Mischstufe 52 die zu detektierende Rauschkomponente
in das Rauschsignal mit der Frequenz gleich der Summe
aus der lokalen Oszillatorfrequenz und der Frequenz der
zu detektierenden Rauschkomponente um. Der Aufbau kann
jedoch so sein, daß die Mischstufe 52 die Rauschkomponente
in das Rauschsignal umwandelt, welches eine Frequenz
gleich der Differenz zwischen der lokalen Oszillatorfrequenz
und der zu detektierenden Rauschkomponente aufweist.
In diesem Fall kann die Rauschkomponente von 150
kHz durch Verwendung eines lokalen Oszillators von 600 kHz
aufgenommen werden.
In der Fig. 2 ist eine spezielle Schaltung des Hochpaßfilters
50 und der Mischstufe 52 sowie der Mischstufe
28 des AM-Empfängerteils dargestellt.
Wie aus der Figur zu ersehen ist, besteht das Hochpaßfilter
50
aus einem Kondensator C₁, dessen eines Ende
mit der Ausgangsklemme des FM-Detektors verbunden ist,
und einem Widerstand R₁, dessen eines Ende mit
dem anderen Ende des Kondensators verbunden ist. Der Verbindungsknoten
zwischen dem Kondensator C₁ und dem Widerstand
R₁ ist mit der Basis eines Transistors Q₁ verbunden.
Dieser Transistor Q₁ ist, wie in der Fig. 2 dargestellt,
mit den Transistoren Q₂, Q₃ und Q₄ verbunden,
um einen Darlington-geschalteten Differentialverstärker
56 zu bilden, und wirkt als ein erster Eingang des Differentialverstärkers
56. Das andere Ende des Widerstandes
R₁ ist mit der Basis des Transistors Q₂, d. h. dem zweiten
Eingang des Differentialverstärkers 56, verbunden.
Die Basis des Transistors Q₂ ist durch eine Spannungsteilerschaltung,
bestehend aus in Reihe geschalteten Widerständen
R₂ und R₃ vorgespannt. Die Emitter der Transistoren Q₂ und Q₄ sind zusammen mit einer Stromquelle
58 verbunden. An die Kollektoren der Transistoren Q₁, Q₂ und
Q₃ ist eine positive Spannung V cc angelegt.
Der Kollektor des Transistors Q₄, der eine Ausgangsklemme
des Differentialverstärkers 56 bildet, ist mit der positiven
Spannung V cc über einen abgestimmten Schaltkreis
60 verbunden, der als Last mit einer Resonanzfrequenz
von 150 kHz, entsprechend der Frequenz der zu detektierenden
Rauschkomponente wirkt. Wie in der Fig. 2 dargestellt,
kann dieser abgestimmte Schaltkreis 60 aus einem Parallelresonanzschaltkreis
bestehen, der aus einem Kondensator
C₂, einer Spule L₁ und einem Widerstand R₁₅ besteht.
Der abgestimmte Schaltkreis 60 kann auch ein Zweiklemmen-Keramikfilter,
ähnlich dem Keramikfilter CF gemäß Fig. 7,
sein. Zusätzlich kann anstatt des abgestimmten Schaltkreises
60 ein einfacher Widerstand mit der Ausgangsklemme
des Differentialverstärkers 56 verbunden sein.
Der abgestimmte Schaltkreis 60 aus C₂, L₁
und R₁₅ ist einem einfachen Widerstand vorzuziehen, weil
der abgestimmte Schaltkreis 60 die Gleichstromkopplung
zwischen der Ausgangsklemme des Differentialverstärkers
und der Eingangsklemme der nachfolgenden Stufe erleichtert
und weil der abgestimmte Schaltkreis 60 einen wirksamen
Kopplungswiderstand der FM-Zwischenfrequenzsignalkomponente
bildet. Anders ausgedrückt schafft der
abgestimmte Schaltkreis 60 eine größere Freiheit
bei der Schaltungskonzipierung und kann die Charakteristiken
der Schaltung erhöhen.
Die Mischstufe 52 hat eine Pegelschieberschaltung 62 und
einen Analogvervielfacher 64. Die Pegelschieberschaltung
62 hat einen Transistor Q₅, dessen Basis mit dem Kollektor
des Transistors Q₂ verbunden ist. Der Emitter des Transistors
Q₅ ist über die in Reihe geschalteten Widerstände
R₄ und R₅ geerdet, so daß am Verbindungsknoten zwischen
den Widerständen R₄ und R₅ ein pegelverschobenes Signal
erhalten werden kann. Weiterhin ist eine Konstantspannungsquelle
mit einem Transistor Q₆ vorgesehen, dessen Basis
und Kollektor mit der positiven Spannung V cc versorgt
sind. Der Emitter des Transistors Q₆ ist über eine Reihenschaltung
der Widerstände R₆ und R₇ geerdet, so daß an
dem Verbindungsknoten zwischen den Widerständen R₆ und
R₇ eine vorgegebene Konstantspannung abgegeben wird.
Der Analogvervielfacher 64 besteht aus einem Widerstand
R₈ und den Transistoren Q₇, Q₈, Q₉, Q₁₀, Q₁₁, Q₁₂, Q₁₃ und
Q₁₄, die, wie in der Fig. 2 dargestellt, in Form eines
symmetrisch eingestellten Differentialverstärkers geschaltet
sind. Insbesondere die Transistoren Q₇ und Q₈ bilden
einen Eingang des Analogverstärkers 64, wobei die Basis
des Transistors Q₇ mit der Verbindung zwischen den Widerständen
R₄ und R₅ und die Basis des Transistors Q₈ mit
der Verbindung zwischen den Widerständen R₆ und R₇ verbunden
ist. Die Emitter dieser Transistoren Q₇ und Q₈
sind gemeinsam mit einem Ende des Widerstandes R₈, an dessen
anderem Ende die positive Spannung V cc anliegt, verbunden.
Der Kollektor des Transistors Q₇ ist mit den gemeinsam
verbundenen Emittern der Transistoren Q₁₀ und Q₁₁ verbunden,
während der Kollektor des Transistors Q₈ mit den
gemeinsam verbundenen Emittern der Transistoren Q₁₂ und
Q₁₃ verbunden ist. Die Basen der Transistoren Q₁₀,
Q₁₁, Q₁₂ und Q₁₃ sind kreuzweise geschaltet,
um einen zweiten Eingang 66 des Vervielfachers 64
zur Aufnahme des Signals vom lokalen Oszillator 54 zu
bilden. Insbesondere die Basen der Transistoren Q₁₀ und
Q₁₃ sind zusammengeschlossen, um eine Klemme des zweiten
Eingangs 66 zu bilden, und die Basen der Transistoren Q₁₁
und Q₁₂ sind zusammengeschlossen, um die andere Klemme
des zweiten Eingangs 66 zu bilden. Die Kollektoren der
Transistoren Q₁₀ und Q₁₂ sind an Masse gelegt, und die
Kollektoren der Transistoren Q₁₁ und Q₁₂ sind gemeinsam
mit dem Transistor Q₉ verbunden, um eine aktive Last zu
bilden, und ebenfalls mit der Basis des Ausgangstransistors
Q₁₄ verbunden, dessen Emitter an Masse gelegt ist.
Der Kollektor des Transistors Q₁₄ ist der Ausgang des
Vervielfachers 64 und mit der positiven Spannung V cc
über einen anderen abgestimmten Schaltkreis 68 verbunden,
der eine Resonanzfrequenz entsprechend der Mittenfrequenz
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers hat. In der Praxis
besteht der abgestimmte Schaltkreis 68 aus einem Kondensator
C₃ und einem Zwischenfrequenzumformer mit einer
Primärspule L₂, die parallel zum Kondensator C₃ geschaltet
ist, um einen LC-Parallelresonanzschaltkreis zu bilden.
Der Zwischenfrequenzumformer hat auch eine Sekundärspule
L₃, die induktiv mit der Primärspule L₂ gekoppelt
ist, und kann eine Eingangsspule des AM-Zwischenfrequenzverstärkers
bilden. Anders ausgedrückt ist der
abgestimmte Schaltkreis 68 ein Eingang des AM-Zwischenfrequenzverstärkers.
Aber dieser abgestimmte Schaltkreis
68 kann auch aus einem Vierklemmen-Keramikfilter gemäß Fig.
2A gebildet sein.
Die Mischstufe 28 des AM-Empfängerteils besteht aus einem
Analogvervielfacher 70, der durch die Transistoren Q₁₅,
Q₁₆, Q₁₇, Q₁₈, Q₁₉ und Q₂₀ und die Widerstände R₉, R₁₀,
R₁₁, R₁₂, R₁₃ und R₁₄ gebildet ist, die wie in der Fig.
2 dargestellt geschaltet sind. Ein erster Eingang 70 A dieses
Vervielfachers 70 kann das Ausgangssignal des Radiofrequenzverstärkers
26 aufnehmen, und ein zweiter Eingang
70 B des Vervielfachers kann das Ausgangssignal des lokalen
Oszillators 30 aufnehmen. Zusätzlich ist der Ausgang
des Vervielfachers 70 mit dem Ausgang des Vervielfachers
64 zusammengeschaltet. Aber diese Mischstufe 28
wird außer Betrieb gesetzt, wenn der AM/FM-Empfänger
auf FM-Rundfunkempfang eingestellt ist, so daß nur der
Ausgang der Mischstufe 52 über den abgestimmten Schaltkreis
68 mit dem AM-Zwischenfrequenzverstärker gekoppelt
ist.
Mit dieser Anordnung wird die Rauschkomponente von mindestens
100 kHz aus dem Ausgangssignal des FM-Detektors
durch den Hochpaßfilterschaltkreis aus C₁
und R₁ und den Differentialverstärker 56 abgeleitet.
Dann wird nur die Rauschkomponente von 150 kHz selektiert
und durch Zusammenwirken des Analogvervielfachers 64 und
der abgestimmten Schaltkreise 60 und 68 in ein Zwischenfrequenzsignal
umgewandelt, welches seinerseits über den
abgestimmten Schaltkreis 68 auf den AM-Zwischenfrequenzverstärker
32 geschaltet wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn der AM/FM-Empfänger
einen Stereodemodulator vom Phasenregelschleifentyp enthält,
das Frequenzsignal vom lokalen Oszillator für die
Mischstufe 52 von der Phasenregelschleife erhalten werden,
ohne daß ein unabhängiger, lokaler Oszillator vorgesehen
ist.
In der Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der FM-Rauschpegel-
Detektorschaltung gezeigt.
In Fig. 3 haben die den
in der Fig. 4 gezeigten Teilen entsprechenden Teile die
gleichen Bezugsziffern, und es wird auf deren Erläuterung
verzichtet.
Wenn der Stereo-AM/FM-Empfänger ein Stereo-FM-Rundfunksignal
empfängt, enthält das Ausgangssignal des FM-Detektors
22 ein zusammengesetztes FM-Signal, welches aus
wenigstens einem sogenannten Summensignal (linkes Signal
plus rechtes Signal) im Hauptkanal, einem Differenzsignal
(linkes Signal minus rechtes Signal) auf dem Subträger
von 38 kHz und einem Hilfssignal von 19 kHz zusammengesetzt
ist. Das Ausgangssignal des FM-Detektors 22
enthält auch weiße Rauschkomponenten.
Für die stereophone Signalreproduktion wird ein
solches Ausgangssignal des FM-Detektors einem Stereodemodulator
72 vom Phasenregelschleifentyp zugeführt,
der einen Phasenkomparator 74 aufweist, dessen erste
Eingangsklemme so geschaltet ist, daß sie das Ausgangssignal
des FM-Detektors 22 aufnehmen kann. Der Phasenkomparator
74 hat eine Ausgangsklemme, die über ein
Schleifenfilter (Tiefpaßfilter) 76 mit einem spannungsgesteuerten
Oszillator (VCO) 78 verbunden ist. Die Ausgangsklemme
des Oszillators 78 ist durch drei in Reihe
geschaltete Frequenzteiler 80, 82 und 84 auf ein Signal
von 19 kHz frequenzgeteilt, welches einer
zweiten Eingangsklemme des Phasenkomparators 74 zugeführt
wird. Somit gibt der Phasenkomparator 74 ein Spannungssignal
ab, das dem Phasenunterschied zwischen
dem im FM-Detektorausgangssignal enthaltenen Hilfssignal
und dem Ausgangssignal des Frequenzteilers 84 entspricht.
Das Spannungssignal wird über das Schleifenfilter 76 an
den spannungsgesteuerten Oszillator 78 angelegt, so daß
die Ausgangsfrequenz des Oszillators 78 auf der Basis
des Spannungssignals gesteuert wird. Hieraus resultiert,
daß die zwei Eingangssignale am Phasenkomparator 74
bezüglich Phase und Frequenz konsistent werden. Dies ist
der phasengesperrte Zustand, und das Ausgangssignal
des Frequenzteilers 84 hat 19 kHz in Phase zum im zusammengesetzten
Stereosignal enthaltenen Hilfssignal.
Der Stereodemodulator 72 hat weiterhin einen Stereodekoder
86, dessen Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme
des FM-Detektors 22 verbunden ist. Dieser Stereodekoder
hat eine Steuereingangsklemme, die mit einer
Eingangsklemme des Frequenzteilers 84 verbunden ist, um
ein Signal von 38 kHz aufzunehmen, wenn die Phasenregelschleife
in einem gesperrten Zustand ist. Der Stereodekoder
86 hat insbesondere einen Multiplexer, der dazu
dient, das zusammengesetzte Signal auf ein linkes Ausgangssignal
L und rechtes Ausgangssignal R synchron zum
Signal von 38 kHz umzuschalten.
In dem vorstehend beschriebenen Stereodemodulator 72 erzeugt
der spannungsgesteuerte Oszillator 78 gewöhnlich
ein Signal von 608 kHz oder 456 kHz. Für den Fall von
608 kHz ist daher der erste Frequenzteiler 80 durch einen
½-Teiler gebildet, und die Ausgangsklemme des Teilers 80
ist mit der zweiten Eingangsklemme der Mischstufe 52 verbunden,
so daß an die Mischstufe 52 ein Signal von 304 kHz
als lokales Oszillatorsignal angelegt wird. Hieraus resultiert,
daß eine in dem FM-Detektorausgangssignal enthaltene
Rauschkomponente von 146 kHz in ein Rauschsignal
von 450 kHz umgewandelt und selektiert wird und in den
AM-Zwischenfrequenzverstärker 32 eingegeben wird.
Als nächstes wird der Aufbau der Frequenzteiler 80, 82 und 84 betrachtet. Es wird nun davon ausgegangen, daß
der AM-Zwischenfrequenzverstärker 32 einen Durchlaßbereich
von 450±10 kHz hat und daß die Frequenz der zu detektierenden
weißen Rauschkomponente f₁ ist; die Frequenz
des zweiten Eingangssignals der Mischstufe 52 sollte wie
folgt sein:
f 2L = 450 + f 1 (1)
oder
f 2U = 450 + f 1 , (2)
wobei f 2L die Frequenz des zweiten Mischstufeneingangssignals
ist, wenn das Differentialsignal durch den AM-
Zwischenfrequenzverstärker selektiert ist, und f 2U die Frequenz
des zweiten Mischstufeneingangssignal ist, wenn
das Summensignal selektiert ist.
Um am Stereo-Demodulator 72 vom Phasenregelschleifentyp
ein Signal mit der Frequenz f 2L oder f 2U zu erhalten,
ist vorzugsweise f 2L oder f 2U =19×N (mit N gleich
einer ganzen Zahl). Wenn die Frequenz f 2L oder f 2U
ausgewählt ist, um die folgende Gleichung
f 2L (oder f 2U ) = 19 × 2 n (3)
zu erfüllen, können die Frequenzteiler 80, 82 und 84
bei dem Schaltungsaufbau vereinfacht werden.
Andererseits besteht neuerdings die Tendenz
dazu, daß der Stereo-Demodulator ein justierfreies
Element wird. In einem solchen Stereo-Demodulator verwendet
der spannungsgesteuerte Oszillator gewöhnlich
einen Keramikresonator mit einem sehr hohen Q und
einer sehr geringen Frequenzabweichung. Vom Standpunkt
der Charakteristiken auf dem Markt zur Verfügung stehender
Keramikresonatoren ist zusätzlich der spannungsgesteuerte
Oszillator im allgemeinen so ausgelegt, daß
er, wie vorstehend bereits erwähnt, ein Signal von 608 kHz
oder 456 kHz erzeugt.
Wenn angenommen wird, daß der spannungsgesteuerte Oszillator
ein Signal von 608 kHz erzeugt, kann daher ein Signal
von 38 kHz erhalten werden, indem bewirkt wird, daß
die Frequenzteiler 80 und 82 zusammen die Frequenzteilung
von ¹/₁₆ (38 kHz/608 kHz) durchführen. Da ¹/₁₆ ½⁴ ist,
sind die Frequenzteiler 80 und 82 als vier in Reihe geschaltete
½-Frequenzteiler ausgebildet.
Andererseits wird die Frequenz f₁ in den vorstehenden
Gleichungen (1) und (2) zum Detektieren einer weißen
Rauschkomponente mindestens 100 kHz
sein. Unter dieser Bedingung kann die Frequenz f₁ von 608 kHz
die Gleichung (1) erfüllen, und wenn 608 kHz halbiert wird,
kann die Gleichung (2) erfüllt werden. In jedem Fall können
die Frequenzen f 2L und f 2U von dem Ausgangssignal des
spannungsgesteuerten Oszillators 78 ohne Zwischenschaltung
eines Frequenzteilers oder über die Zwischenschaltung eines
Frequenzteilers abgeleitet werden. Daher wird es unnötig,
einen unabhängigen lokalen Oszillator für eine Signalquelle
für die zweite Eingangsklemme der Mischstufe 52
vorzusehen. Hieraus resultiert, daß die Kosten des AM/FM-
Empfängers weitgehend verringert werden können.
Unter der Voraussetzung des vorstehend beschriebenen Zustandes
ist die Konstruktion so aufgebaut, daß der erste Frequenzteiler
80 ein ½-Teiler, der zweite Frequenzteiler 82 ein
⅛-Teiler und der dritte Frequenzteiler 84 ein ½-Teiler ist.
In diesem Fall wird das Signal von 304 kHz an die zweite Eingangsklemme
der Mischstufe 52 angelegt. Daher kann die Frequenz
f₁ der zu detektierenden weißen Rauschkomponenten
wie folgt ausgedrückt werden:
f₁ = 450 - 304 = 146 (kHz)
Demgemäß wird die weiße Rauschkomponente von 146±10 kHz
in die AM-Zwischenfrequenz umgewandelt, durch den
AM-Zwischenfrequenzverstärker 32 verstärkt und dann durch
den AM-Detektor 34 gleichgerichtet, um ein Gleichstromsignal
zu erzeugen, welches dem FM-Rauschpegel entspricht und
damit der Feldstärke des empfangenen FM-Signals.
Anstatt des Ausgangssignals des ersten Frequenzteilers 80
kann das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators
an die zweite Eingangsklemme der Mischstufe 52, wie
in der Fig. 6 gestrichelt dargestellt, angelegt werden.
In diesem Fall ist die Frequenz f₁ der zu detektierenden
weißen Rauschkomponente wie folgt ausgedrückt:
f₁ = 608 - 450 = 158 (kHz)
In der Fig. 4 ist ein Beispiel spezifischer Schaltungen
für die Mischstufe 52, den ersten Frequenzteiler 80
und einer Kupplungsschaltung zwischen dem spannungsgesteuerten
Oszillator 78 und dem Frequenzteiler 80 dargestellt. Wie
aus der Figur zu ersehen ist, ist der spannungsgesteuerte
Oszillator 78 mit seiner Ausgangsklemme mit einem Zweiklemmen-
Keramikresonator oder Filter CF verbunden, der bei dieser
Ausführungsform die Resonanzfrequenz von 608 kHz aufweist.
Die Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten Oszillators 78
ist weiterhin über einen CR-Hochpaßfilter-Schaltkreis,
bestehend aus einem Kondensator C₄, der zwischen der
Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten Oszillators 78
und einer Eingangsklemme des Differentialverstärkers 88
geschaltet ist, und einem Widerstand R₁₆ zwischen der
einen Eingangsklemme und der anderen Eingangsklemme des
Differentialverstärkers 88, mit dem Differentialverstärker
88 verbunden. Dieser Differentialverstärker 88
besteht aus den Transistoren Q₂₁, Q₂₂, Q₂₃, Q₂₄ und
Q₂₅ und den Widerständen R₁₇, R₁₈, R₁₉ und R₂₀, die
wie in der Fig. 4 dargestellt geschaltet sind.
Insbesondere der Transistor Q₂₁ bildet den einen Eingang
des Differentialverstärkers 88, während der Transistor
Q₂₂ dessen anderen Eingang
bildet. Die Emitter dieser Transistoren Q₂₁ und Q₂₂ sind
gemeinsam mit dem Widerstand R₁₇ verbunden, der seinerseits
mit einer positiven Spannung V cc verbunden ist.
Die Basis des Transistors Q₂₂ ist durch einen Spannungsteiler,
bestehend aus den in Reihe geschalteten Widerständen
R₁₈ und R₁₉, vorgespannt. Die Kollektoren der
Transistoren Q₂₁ und Q₂₂ sind über eine aktive Last,
die durch die Transistoren Q₂₃ und Q₂₄ gebildet ist,
an Masse gelegt. Der Verbindungsknoten zwischen den
Transistoren Q₂₂ und Q₂₄ ist mit der Basis des Transistors
Q₂₅ verbunden, dessen Kollektor geerdet ist und dessen
Emitter über den Widerstand R₂₀ mit der positiven Spannung
V cc verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q₂₅ bildet
einen Ausgang, der mit dem Frequenzteiler 80 verbunden
ist.
Der Frequenzteiler 80 hat einen Eingangstransistor
Q₂₆ und ein Kipp-Flip-Flop 90. Der Eingangstransistor
Q₂₆ ist mit seiner Basis mit dem Emitter des Transistors
Q₂₅ verbunden, und sein Kollektor ist mit der positiven
Spannung V cc verbunden. Der Emitter des Eingangstransistors
Q₂₆ ist über die Widerstände R₂₅ und
R₂₆ jeweils mit den Kollektoren der Transistoren Q₂₇
und Q₂₈ verbunden, die kreuzweise so geschaltet
sind, daß die Basis jedes Transistors mit dem
Kollektor des anderen Transistors verbunden ist. Die
Emitter dieser Transistoren Q₂₇ und Q₂₈ sind jeweils
mit den Basen der Transistoren Q₃₀ und Q₂₉ verbunden,
die mit dem Kollektor des anderen Transistors
über die Widerstände R₂₇ undR₂₈ verbunden sind, um
eine bistabile Schaltung, wie in der Figur gezeigt,
zu bilden. Die Kollektoren der Transistoren Q₂₉ und
Q₃₀ sind ebenfalls mit der positiven Spannung V cc
jeweils über die Widerstände R₂₁, R₂₃, R₂₂
und R₂₄ verbunden. Somit werden an der Verbindung
zwischen den Widerständen R₂₁ und R₂₃ und der Verbindung
zwischen den Widerständen R₂₂ und R₂₄ jeweils
zwei Signale mit entgegengesetzter
Phase und der Frequenz gleich der Hälfte der Eingangssignalfrequenz
abgegeben.
Die zwei Frequenzteilersignale werden an zwei Klemmen
92 des zweiten Eingangs der Mischstufe 52 angelegt.
Diese Mischstufe 52 besteht aus einem symmetrisch eingestellten
Differentialverstärkertyp-Analog-Vervielfacher
94, der dem Vervielfacher 70 gemäß Fig. 2
entspricht. Dieser Vervielfacher 94 weist insbesondere die
Transistoren Q₃₁, Q₃₂, Q₃₃, Q₃₄, Q₃₅ und Q₃₆,
die den Transistoren Q₁₉, Q₂₀, Q₁₅, Q₁₆, Q₁₇ bzw.
Q₁₈ entsprechen, und die Widerstände R₂₉, R₃₀, R₃₁, R₃₂, R₃₃ und
R₃₄, die den Widerständen R₉, R₁₂, R₁₀,
R₁₁, R₁₃ bzw. R₁₄ entsprechen, auf. Eine Klemme 96 des ersten Eingangs
ist so geschaltet, daß sie das Ausgangssignal des FM-
Detektors 22 erhält. Zusätzlich ist der Kollektor des
Transistors Q₃₆, der einen Ausgang des Vervielfachers
94 bildet, über einen abgestimmten Schaltkreis 98, der
eine Resonanzfrequenz entsprechend der Mittenfrequenz
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers aufweist, mit der
positiven Spannung V cc verbunden. Ähnlich dem abgestimmten
Schaltkreis 68 besteht dieser Schaltkreis 98
aus einem Kondensator C₅ und einem Zwischenfrequenz-
Umformer mit einer Primärspule L₄, die parallel zum
Kondensator C₅ geschaltet ist, um so einen LC-Parallel-
Resonanzschaltkreis zu bilden. Der Zwischenfrequenz-
Umformer hat auch eine Sekundärspule L₅, die induktiv
mit der Primärspule L₄ gekoppelt ist und eine Eingangsspule
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers bilden
kann. Nebenbei gesagt, kann dieser abgestimmte Schaltkreis
98 durch einen Vierklemmen-Keramikfilter, wie in
der Fig. 2A dargestellt, ersetzt werden.
Mit diesem Aufbau wird das Ausgangssignal von 608 kHz
des spannungsgesteuerten Oszillators 78 durch den Differentialverstärker
88 verstärkt und dann vom Kipp-Flip-Flop 90
auf ein Signal von 304 kHz frequenzgeteilt. Das frequenzgeteilte
Signal von 304 kHz wird an die zweite Eingangsklemme
des Analog-Vervielfachers 94 angelegt, dessen erste
Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des FM-Detektors 52
verbunden ist, so daß die weiße Rauschkomponente von 146±10 kHz
in das Rauschsignal von 450±10 kHz umgewandelt wird
und dann über den abgestimmten Schaltkreis 98 nach außen
abgegeben wird.
Das in den vorstehend beschriebenen Rauschpegel-Detektorschaltungen
ermittelte FM-Rauschsignal kann für zahlreiche
Zwecke verwendet werden. Beispielsweise kann das FM-Rauschpegelsignal
zur Steuerung einer Austastschaltung
100 verwendet werden, der zwischen der Ausgangsklemme des
FM-Detektors 22 und dem Niederfrequenzverstärker 38, wie
in der Fig. 5 dargestellt, angeordnet ist. Diese Austastschaltung
100 dient zur Eliminierung von pulsartigem
Rauschen im Ausgangssignal des FM-Detektors. Daher wird diese
Störimpuls-Austastschaltung 100 auf der Basis des FM-Rauschsignals
so gesteuert, daß das Eingangssignal
ausgetastet wird, wenn das FM-Rauschsignal
größer als eine vorgegebene Spannung ist, was die Anwesenheit
eines pulsartigen Rauschens bedeutet.
Wie in der Fig. 6 dargestellt, kann der Stereodekoder einen
Multiplexer 102, gefolgt von einer Trennsteuerung 104, aufweisen.
Diese Trennsteuerung 104 hat oft eine Schaltung
zum zwangsweisen Senken des Trenngrades, wenn das empfangene
FM-Signal nicht größer als die Zwischenfrequenzstärke
ist. Der Grund hierfür besteht darin, daß, bei schwach empfangenen
FM-Signal, die reproduzierten Kanalsignale
zu schwach sind, wenn die Stereodemodulation mit einem hohen
Trenngrad durchgeführt wird. In diesem Fall können beide
reproduzierten Kanäle groß gemacht werden, indem der Grad
der Trennung verringert wird. Für eine solche Steuerung
kann das FM-Rauschsignal verwendet werden. Die Stereo-
Trennsteuerung wird insbesondere auf der Basis des FM-
Rauschsignals so gesteuert, daß der Grad der Stereotrennung
zwangsweise vermindert wird, wenn das FM-Rauschsignal angibt,
daß das empfangene FM-Signal nicht größer als die
Zwischenfeldstärke ist.
Weiterhin kann der Stereodekoder auch eine
Schaltung 106 zum starken Unterdrücken
einer Hochfrequenzkomponente, wenn das empfangene FM-Signal
sehr schwach ist, aufweisen. Diese Schaltung 106 kann
auch auf der Basis des FM-Rauschsignals auf solche Art
und Weise gesteuert werden, daß eine Hochfrequenzkomponente
des reproduzierten Signals zwangsweise stark unterdrückt
wird, wenn das FM-Rauschsignal angibt, daß das empfangene
FM-Signal nicht größer als eine kleine Feldstärke ist.
Claims (9)
1. Schaltung zum Detektieren des Rauschpegels im Empfangssignal
für einen AM/FM-Empfänger mit mindestens einem
FM-Zwischenfrequenzverstärker und daran angeschlossenem
FM-Detektor und mindestens einem AM-Zwischenfrequenzvertärker
und daran angeschlossenem AM-Detektor, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltung einen
Frequenzkonverter (52, 54; 72) aufweist, dem das Ausgangssignal
des FM-Detektors (22) zugeführt ist und der darin
enthaltene Rauschkomponenten in ein Rauschsignal von der
AM-Zwischenfrequenz umwandelt und dieses dem AM-Zwischenfrequenzverstärker
(32) zuführt, und daß der AM-Detektor (34)
im FM-Betrieb des Empfängers ein der Stärke der Rauschkomponenten
im FM-Signal entsprechendes Ausgangssignal
erzeugt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzkonverter (52, 54; 72)
aus einem lokalen Oszillator (54; 72) zum Erzeugen eines
Oszillatorsignals mit einer vorbestimmten Frequenz abweichend
von der Mittenfrequenz des AM-Zwischenfrequenzverstärkers
(32) und einer Mischstufe (52), der an ihrem
ersten Eingang das Ausgangssignal des FM-Detektors (22)
und an ihrem zweiten Eingang des Oszillatorsignal zugeführt
ist, besteht.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischstufe (52) aus einem Pegelschieberschaltkreis
(62), an dessen Eingang das Ausgangssignal
des FM-Detektors (22) über einen ersten Resonanzkreis
(60) zugeführt ist, der eine der Frequenz der zu
detektierenden Rauschkomponente entsprechende Resonanzfrequenz
aufweist, und einem Analogvervielfacher (64), an
dessen erstem Eingang das Ausgangssignal des Pegelschieberschaltkreises
(62) und an dessen zweitem Eingang das Oszillatorsignal
anliegt, besteht und daß am Ausgang des Analogvervielfachers
(64) ein zweiter Resonanzkreis (68)
mit einer der Mittenfrequenz des AM-Zwischenfrequenzverstärkers
(32) entsprechenden Resonanzfrequenz angeordnet
ist.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang
des FM-Detektors (22) und dem Eingang des Frequenzkonverters
(52, 54; 72) ein Hochpaßfilter (50) angeordnet
ist.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hochpaßfilter (50) eine Hochpaßfilterschaltung
aufweist, bestehend aus einem Kondensator
(C₁), der mit seinem einen Ende mit dem Ausgang
des FM-Detektors (22) verbunden ist, und einem Widerstand (R₁),
der mit seinem einen Ende mit dem anderen Ende des Kondensators
(C₁) verbunden ist, und einem Darlington-geschalteten
Festkörper-Differentialverstärker (56), dessen erster
Eingang mit dem Verbindungsknoten zwischen Kondensator (C₁)
und Widerstand (R₁) und dessen zweiter Eingang mit dem
anderen Ende des Widerstandes (R₁) verbunden ist, und daß
der Darlington-geschaltete Differentialverstärker (56)
über eine Konstantstromquelle (58) an Masse gelegt ist.
6. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der lokale Oszillator einen spannungsgesteuerten
Oszillator (78) und einen Frequenzteiler
(80) beinhaltet, dessen Eingang mit dem Ausgang des
spannungsgesteuerten Oszillators (78) und dessen Ausgang
mit der Mischstufe (52) verbunden ist.
7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang des spannungsgesteuerten
Oszillators (78) über ein Hochpaßfilter (C₄,
R₁₆) und einen Differentialverstärker (88) mit dem
Frequenzteiler (80) verbunden ist, daß das Hochpaßfilter
aus einem Kondensator (C₄), dessen eines
Ende mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators
(78) verbunden ist, und einem Widerstand (R₁₆),
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des Kondensators
(C₄) verbunden ist, besteht, und daß ein erster
Eingang des Differentialverstärkers (88) mit dem Verbindungsknoten
zwischen dem Kondensator (C₄) und dem
Widerstand (R₁₆) verbunden ist und ein zweiter Eingang
mit dem anderen Ende des Widerstandes (R₁₆) verbunden
ist, wobei der Differentialverstärker (88) über eine
aktive Last (Q₂₃, Q₂₄) geerdet ist und ein Ausgangstransistor
(Q₂₅) zwischen den Ausgang des Differentialverstärkers
(88) und den Eingang des Frequenzteilers (80)
geschaltet ist.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzteiler (80) einen
Eingangstransistor (Q₂₆), der mit dem Ausgangstransistor
(Q₂₈) des Differentialverstärkers (88) verbunden
ist, ein Flip-Flop (90) mit einem Eingang, der mit dem
Eingangstransistor (Q₂₆) verbunden ist, und ein Paar
Ausgangsklemmen (92), die in Gegenphase zueinanderstehende
Ausgangssignale der Mischstufe (52) zuführen
können, aufweist.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischstufe (52) einen Analogvervielfacher
(94) vom Differentialverstärkertyp mit einem
Paar erster Eingänge (92), die mit einem Paar von Ausgängen
des Flip-Flops (90) des Frequenzteilers (80) verbunden
sind, und einem zweiten Eingang (96), der mit
dem FM-Detektor (22) verbunden ist, aufweist, wobei der
Vervielfacher einen weiteren Ausgang aufweist, der einer
Resonanzschaltung (98), deren Resonanzfrequenz der Mittenfrequenz
des AM-Zwischenfrequenzverstärkers (32)
entspricht, zugeordnet ist.
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