DE3917740C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung für einen Zähl­ diskriminator zur Frequenzdemodulation einer sinusförmigen und frequenzmodulierten Schwingung nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.The invention is based on a circuit arrangement for a count discriminator for frequency demodulation of a sinusoidal and frequency-modulated vibration according to the preamble of claim ches 1.

Zähldiskriminatoren sind beispielsweise in Funkschau 1970, Heft 15, Seite 500 bis 502 beschrieben. Im wesentlichen besteht ein solcher Zähldiskriminator - wie Bild 54 in dieser Veröffentlichung zeigt - aus einer Kurvenumformstufe, die beispielsweise die frequenzmodulierte Schwingung stark übersteuert und begrenzt, so daß daraus eine Rechteckschwingung mit gleicher Frequenz entsteht. Weiterhin ist ein Impulsgenerator in Form einer monostabilen Kippstufe vorgesehen, die Impulse mit einer vorgegebenen Impulsbreite erzeugt, die jeweils mit einer positiven Flanke der Rechteckschwingung beginnen. Dadurch entsteht eine Impulsreihe mit Impulsen gleicher Impulsbreite, die jedoch entsprechend der frequenzmodulierten Schwingung unterschiedliche Abstände aufweisen. Werden diese Impulse einer Integrierstufe zugeführt, so ist an dessen Ausgang ein frequenzdemoduliertes Signal, z.B. die Tonfrequenzinformation, direkt abgreifbar.Counting discriminators are, for example, in Funkschau 1970, issue 15, pages 500 to 502. There is essentially one such a count discriminator - such as picture 54 in this publication shows - from a curve forming stage, for example the frequency-modulated vibration is heavily overdriven and limited, so that from it a square wave with the same frequency arises. Furthermore, a pulse generator is in the form of a monostable multivibrator provided the pulses with a predetermined Pulse width generated, each with a positive Start the edge of the square wave. This creates one Pulse series with pulses of the same pulse width, but correspondingly the frequency-modulated vibration different Have clearances. These impulses become an integration stage fed, so at its output is a frequency demodulated Signal, e.g. the audio frequency information, directly accessible.

Ein Zähldiskriminator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus DE 32 22 565 A1 bekannt. Allerdings ist dort kein quarzgesteuerter Taktgenerator als Impulsgenerator vorgesehen.A counting discriminator with the characteristics of the generic term of Claim 1 is known for example from DE 32 22 565 A1. However, there is no quartz-controlled clock generator as Pulse generator provided.

Der Vorteil solcher Zähldiskriminatoren liegt vor allem darin, daß jegliche Abgleichorgane entfallen und dadurch der Zähldiskri­ minator leicht zu integrieren ist.The main advantage of such count discriminators is that that any adjustment organs are omitted and thereby the counting discri minator is easy to integrate.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß monostabile Kippstufen im Im­ pulsgenerator ungenau arbeiten. So sind die Impulsbreiten der von der monostabilen Kippstufe erzeugten Impulse von der Ver­ sorgungsspannung und von Bauteiletoleranzen abhängig. Außerdem ist ein derart aufgebauter Zähldiskriminator hinsichtlich der Temperaturschwankungen kritisch.However, it has been shown that monostable flip-flops in the Im pulse generator work imprecisely. So the pulse widths are the  generated by the monostable multivibrator from the ver supply voltage and depending on component tolerances. Furthermore is a counting discriminator constructed in this way with regard to the Temperature fluctuations critical.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Zähldiskriminator anzugeben, der wesentlich genauer als die bisher bekannten Zähldiskriminatoren arbeitet und folglich ein besseres frequenzdemoduliertes Signal am Ausgang zur Verfügung stellt.The present invention is therefore based on the object specify a count discriminator that is much more accurate than the previously known count discriminators works and consequently a better frequency-demodulated signal is available at the output poses.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the features of the claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of Subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines als bevorzugt zu bewertenden Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit zwei Figuren näher erläutert.The invention is based on one as preferred evaluating embodiment in connection with two Figures explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eines Zähldiskriminators und Fig. 1 shows an embodiment of a circuit arrangement of a count discriminator and

Fig. 2 ein Impulsdiagramm, das die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung darstellt. Fig. 2 is a timing diagram illustrating the operation of the circuit arrangement shown in Fig. 1.

Ein in Fig. 1 dargestelltes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für einen Zähldiskrimina­ tor zur Frequenzdemodulation einer sinusförmigen und frequenz­ modulierten Schwingung 1 - bei dem der besseren Übersichtlich­ keit wegen auf eine Darstellung der Stromversorgung verzichtet wurde - weist eine Kurvenumformstufe KUF, z.B. einen Schmitt- Trigger oder eine Verstärkungsstufe mit anschließender Begren­ zereinrichtung auf, an der ausgangsseitig eine Rechteckschwin­ gung gleicher Frequenz wie die frequenzmodulierte Schwingung abgreifbar ist. Der Ausgang der Kurvenumformstufe KUF ist über eine Differenziereinrichtung DE mit einem Rücksetzeingang R einer Zählereinrichtung Z in Verbindung. Die Zählereinrichtung Z weist eine Eingangsklemme E auf, die mit einem quarzgesteuer­ ten Taktgenerator TG verbunden ist, so daß dessen ausgangssei­ tiges quarzstabiles Taktsignal an die Eingangsklemme E der Zäh­ lereinrichtung Z gelangen kann. Eine Ausgangsklemme A der Zäh­ lereinrichtung Z ist an einen Setzeingang S einer setzbaren Kippstufe K angeschlossen. Diese setzbare Kippstufe K weist eine Triggereingangsklemme T auf, die ebenfalls mit dem am quarzgesteuerten Taktgenerator TG abgreifbaren Taktsignal 3 be­ aufschlagbar ist. Ausgangsseitig ist die Kippstufe K mit einer für Zähldiskriminatoren an sich bekannten Integriereinrichtung IE verbunden, an der ausgangsseitig das zur frequenzmodulierten Schwingung 1 frequenzdemodulierte Signal abgreifbar ist. Damit werden der Integriereinrichtung IE die am Ausgang der Kippstufe K anstehenden Impulse mit quarzgenauer Impulsbreite zugeführt.A preferred embodiment shown in Fig. 1 of the circuit arrangement according to the invention for a count discriminator for frequency demodulation of a sinusoidal and frequency-modulated oscillation 1 - in which the clarity of the power supply has been dispensed with - has a curve shaping stage KUF, for example a Schmitt trigger or an amplification stage with subsequent limiter device, on the output side of which a square wave oscillation of the same frequency as the frequency-modulated oscillation can be tapped. The output of the curve shaping stage KUF is connected to a reset input R of a counter device Z via a differentiating device DE. The counter device Z has an input terminal E, which is connected to a quartz-controlled clock generator TG, so that its quartz-stable clock signal on the output side can reach the input terminal E of the counter device Z. An output terminal A of the counter device Z is connected to a set input S of a settable flip-flop K. This settable flip-flop K has a trigger input terminal T, which can also be opened with the clock signal 3 which can be tapped at the quartz-controlled clock generator TG. On the output side, the flip-flop K is connected to an integrating device IE known per se for counting discriminators, on the output side of which the signal demodulated for frequency-modulated oscillation 1 can be tapped. The integrating device IE is thus supplied with the pulses present at the output of the flip-flop K with a quartz-precise pulse width.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist im Zusammenhang mit Fig. 2 und den dort dargestellten Impulsdia­ grammen für die unterschiedlichen Signalverläufe 1 bis 5 ent­ sprechend der Bezugszeichen in Fig. 1 leicht nachvollziehbar. Die eingangsseitig an der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eines Zähldiskriminators anliegende sinusförmige und frequenz­ modulierte Schwingung 1 wird über die Kurvenumformstufe KUF zu einer Rechteckschwingung 2 gleicher Frequenz. Mit dem Bezugs­ zeichen 3 ist das quarzstabile Taktsignal am Ausgang des Takt­ generators TG gekennzeichnet, das vorteilhafterweise mindestens um den Faktor 10 größer als die maximal auftretende frequenz­ modulierte Frequenz gewählt ist. Die ausgangsseitig an der Kipp­ stufe K abgreifbaren Impulse haben den in Fig. 2 unten dargestell­ ten und mit dem Bezugszeichen 5 versehenen Verlauf. Der Impuls­ beginn eines Impulses setzt durch seine ansteigende Flanke der Rechteckschwingung 2 die Zählereinrichtung Z zurück und berei­ tet die Kippstufe K zum Umschalten vor. Eine nun folgende Flan­ ke, z.B. die ansteigende Flanke, des Taktsignales 3 setzt an­ schließend die Kippstufe K. In diesem Ausführungsbeispiel wird nach vier ansteigenden Taktflanken ein Zählsignal 4 von der Zählereinrichtung Z erzeugt und der Kippstufe K als Vorberei­ tung zum Rücksetzen zugeführt. Bei der fünften ansteigenden Flanke wird die Kippstufe K zurückgesetzt. Damit wird erreicht, daß das Impulsende und damit die Impulsbreite b quarzgenau festgelegt sind.The operation of the circuit arrangement according to the invention is in connection with FIG. 2 and the momentum diagrams shown there for the different waveforms 1 to 5 accordingly the reference numerals in Fig. 1 easily understandable. The sinusoidal and frequency-modulated oscillation 1 applied to the circuit arrangement of a counting discriminator according to the invention becomes a rectangular oscillation 2 of the same frequency via the curve shaping stage KUF. With the reference symbol 3 , the quartz-stable clock signal at the output of the clock generator TG is identified, which is advantageously chosen to be at least 10 times larger than the maximum frequency-modulated frequency that occurs. The output side of the tilting stage K can be picked up by the pulses shown in FIG. 2 below and provided with the reference number 5 . The pulse beginning of a pulse resets the counter device Z by its rising edge of the square wave 2 and prepares the flip-flop K for switching over. A following flan ke, for example the rising edge, of the clock signal 3 then sets the flip-flop K. In this embodiment, a count signal 4 is generated by the counter device Z after four rising clock flanks and supplied to the flip-flop K as preparation for resetting. The flip-flop K is reset on the fifth rising edge. This ensures that the end of the pulse and thus the pulse width b are defined with quartz precision.

Es ist selbstverständlich auch möglich, daß der Impulsbeginn der Impulse nach Maßgabe der abfallenden Flanken der Rechteck­ schwingung 2 bestimmt wird.It is of course also possible that the pulse start of the pulses is determined in accordance with the falling edges of the square wave 2 .

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Frequenzmisch­ stufe vorgesehen, durch die die sinusförmige frequenzmodulierte Schwingung oder Rechteckschwingung auf eine niedrigere Frequenz herabsetzbar ist. Dadurch wird der maximal verarbeitbare Fre­ quenzhub verbessert. Weiterhin ist es möglich, die erfindungsge­ mäße Schaltungsanordnung auf einem Halbleiterkörper zu integrie­ ren.According to a development of the invention, a frequency mix stage provided by which the sinusoidal frequency modulated Vibration or square wave at a lower frequency is degradable. As a result, the maximum processable Fre quenzhub improved. It is also possible to use the fiction appropriate circuit arrangement on a semiconductor body to integrate ren.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung für einen Zähldiskriminator zur Frequenzdemodulation einer sinusförmigen und frequenzmodulierten Schwingung (1) mit Mitteln (KUF) zur Umformung dieser Schwingung (1) in eine Rechteckschwingung (2) gleicher Frequenz, einem Impulsgenerator (IG), durch den Impulse mit einer vorgegebenen Impulsbreite generierbar sind, deren Impulsbeginn nach Maßgabe von Flanken der Rechteckschwingung (2) bestimmt ist, und einer dem Impulsgenerator (2) nachgeschalteten Integriereinrichtung (IE), an der ausgangsseitig ein frequenzdemoduliertes Signal abgreifbar ist, wobei der Impulsgenerator (IG) mindestens einen Taktgenerator (TG), eine Zählereinrichtung (Z) und eine setzbare Kippstufe (K) aufweist, durch welche die Impulsbreite (b) festlegbar ist, ein am Taktgenerator (TG) abgreifbares Taktsignal (3) einer Eingangsklemme (E) der Zählereinrichtung (Z) zuführbar ist, eine Rücksetzeingangsklemme (R) der Zählereinrichtung (Z) über eine Differenziereinrichtung (DE) mit der Kurvenumformstufe (KUF) verbunden ist und ein Ausgangssignal der Zählereinrichtung (Z) die die Impulse (5) erzeugenden Kippstufe (K) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemme (E) der Zählereinrichtung (Z) und eine Triggereingangsklemme (T) der Kippstufe (K) mit dem Taktsignal (3) eines quarzgesteuerten Taktgenerators (TG) beaufschlagbar sind, daß eine Setzeingangsklemme (S) der Kippstufe (K) mit einer Ausgangsklemme (A) der Zählereinrichtung (Z) verbunden ist, und daß die Integriereinrichtung (IE) mit dem Ausgang der Kippstufe (K) verbunden ist. 1. Circuit arrangement for a counting discriminator for frequency demodulation of a sinusoidal and frequency-modulated oscillation ( 1 ) with means (KUF) for converting this oscillation ( 1 ) into a rectangular oscillation ( 2 ) of the same frequency, a pulse generator (IG), by the pulses with a predetermined pulse width Can be generated, the start of the pulse is determined in accordance with edges of the square wave ( 2 ), and an integrating device (IE) connected downstream of the pulse generator ( 2 ), on the output side of which a frequency-demodulated signal can be tapped, the pulse generator (IG) having at least one clock generator (TG ), a counter device (Z) and a settable flip-flop (K), by means of which the pulse width (b) can be determined, a clock signal ( 3 ) that can be picked up at the clock generator (TG) can be fed to an input terminal (E) of the counter device (Z), a reset input terminal (R) of the counter device (Z) via a differentiating device (DE) m it is connected to the curve shaping stage (KUF) and an output signal of the counter device (Z) controls the flip-flop (K) generating the pulses ( 5 ), characterized in that the input terminal (E) of the counter device (Z) and a trigger input terminal (T) Flip-flop (K) with the clock signal ( 3 ) of a quartz-controlled clock generator (TG) can be acted upon, that a set input terminal (S) of the flip-flop (K) is connected to an output terminal (A) of the counter device (Z), and that the integrating device (IE ) is connected to the output of the flip-flop (K). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang des quarzgesteuerten Taktgenerators (TG) abgreifbare Taktfrequenz (3) um mindestens den Faktor 10 größer als die maximale Frequenz der frequenzmodulierten Schwingung (1) ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the clock frequency ( 3 ) which can be tapped at the output of the quartz-controlled clock generator (TG) is at least 10 times greater than the maximum frequency of the frequency-modulated oscillation ( 1 ). 3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet durch die integrierte Ausführung auf einem Halbleiterkörper.3. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized by the integrated design on a semiconductor body.