DE865008C - Demodulator fuer frequenzmodulierte Hochfrequenzschwingungen - Google Patents

Description

• Demodulator für frequenzmodulierte Hochfrequenzschwingungen Die Erfindung bezieht sich auf die Demodulätion frequenzmodulierter Hochfrequenzschwingungen, z. B. in drahtlosen Empfangsgeräten für die Aufnahme frequenzmodulierter Sender. Es sind bereits Demodulatoren in Form von Gegentaktgleichrichtersch altungen bekannt, bei denen gegensinnig zur Trägerfrequenz verstimmte Schwingungskreise, an denen frequenzabhängige Teilspannungen: entstehen, für die Umformung der 1#'recluenzmodulation in Amplitudenmodulation benutzt werden. 1n Verbindung damit ist aber in der Vorstufe eine Amplitudenbegrenzerr!@hre erforderlich, damit der Einflut' von Amplitudenschwankungen bzw. der Amplitudenmodulation ausgeschaltet wird:, die au0er der Frequenzmodulation bei der Hochfrequenz als Störspannung vorhanden ist; hierdurch wird die Ehnpfindlichkeit herabgesetzt, so daß eine erhöhte Vorverstärkung erforderlich ist. Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß für die Bildung einer nur vom Verhältnis der Teilspannungen -abhängigen Niederfrequenzspannung im Diagonalzweig der Gegentaktechaltung Mittel zur Konstanthaltung der hallen Summe der gleichgerichteten Teilspannungen vorgesehen sind. und die Niederfrequenzspannung vom Ausgang der Gleichrichterkreise als Dtiferenz der Teilspannung abgenommen wird. .Dies ergibt den Vorteil, dag die \liederfrequenzspannung nahezu unabhängig von der Amplitude der zugeführten frequenzmod@ulierten Hochfrequenzspannung bzw. von deren schädlicher Amplitudenmodu.lation wird-; die vorgeschaltete Amplitudenbegrenzerrellire ist damit überflüssig, die Schaltung ist also empfindlicher und wirkungsvoller. Die Mittel zur Spannungskonstanthaltung bestehen erfindungsgemäß vorteilliäft aus einem Kondensator, der durch geeignete Bemessung seiner Kapazität, vorzugsweise in Verbindung mit einem Parallelwiderstand geeigneter Größe, eine gegenüber der Schwingungsdauer der tiefsten übertragenen Niederfrequenz große Entladezeitkonstante besitzt. An Stelle des I'Condensatbrs kann auch eine feste Spannungsquelle, z. L1. eine Biatterie od. dgl., zur Stabilisierung vorgesehen werden. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erifilndung sind, die Gleichrichten gegeneinandengreschaltet, so daß am Ausgang dien G1eichrichterkreise, z. B(. an dort eingeschalteten Ausgangswiderständen, die- Differenz der Teilspannungen entsteht;-vorzugsweise-erf-olgt dies derart, d'aß gleiche Pole der Gleichrichter über -die Eingangskreise bzw. Ausgangswiderstände miteinander in V)rbi,ndung stehen.-'Die Mittel zur S'pannungskonstanthaltung sind zweckmäßig mit dien einen Seite zwischen dien Ausgangswiderständen angeschlossen; die andere Seite liegt bei einer Ausführungsform an der Mitte zwischen 'zwei rge= gensinnig zur Trägerfrequenz verstimmten &chwingungskreisen im Eingang der Schaltung-oder bei einer weiteren Ausführungsform am Mittelabgriff eines Schwingungskreises im Eingang einer Gleichrichterbriick e nach Art der Phasensprungschaltun.g.
• Die Erfindung und dazugeh @öirige Ed@nzelh-eiten sind an Hand der Abb. z und 21 beispielsweise= er-_ läutert.
• In Abb: r ist eine Gegentaktgleicluicltterschaltung nach der Erfindung dargestellt; sie ist mit dem Vorkreis i gekoppelt, der mit dem- Hochfrequenz- oder Zwischenfrequenzverstärker eines Empfangsgerätes in Verbindung steht. In jedem . Gleichrichterkreis liegt ein Schwingungskreis bzw. 3, von: dienen der eine nach oben und dien andere nach unten gegenüber der Trägerfrequenz verstimmt ist. Die daran: entstehenden Teilspannungen sind: frequenzabhängig, und verändern. sich im Gegentakt entsprechend der Frequenzrriodulatiön. %r die Gleichrichtung dien Teilspannungen sind die Gleichrichter,. bzw. 5 vorgesehen:; deren Abschlugß, durch die Ausgangswiderstände 6 bzw. 7 gebildet wird. Die Polung der Gleichrichter q. bzw. 5 ist dabei derart, daßi an den Ausgangsklemmen 8 und 9, parallel zu denAusgangswiderständen 6, und die Differenz der gleichgerichteten Teilspannungen entsteht; die Gleichrichter sind also gegeneinandergeschaltet, d. h. gleiche Pole stehen über die Eingangskreise.und 3 bz w. über die Ausgangswiderstände 6. und 7 miteinander in! Verbindung. Im Diagonalz-,veig der Gegentaktschaltung, d. h. im gemeinsamen Zweig der Gleichrichterkreise, liegt erfindungsgemäiß als Mittel zur, Spannungskonstanthaltung ein: Kondensator iio mit dein Parallelwiderstand I!Ii; seine eine Seite ist an -die Mitte zwischen den Aiusgängswiderständen 6 und 7 und seine andere Seite an die Mitte zwischen; den Schwingungskreisen 2 und 3. angeschlossen. Dlie Kapazität des Kondensators it",# und die- Gri;ß@e des Parallelwiderstandes im sind so-benressen; daL, die Entladezeitkonstante groß, gegenüber der Schwin-,guiigsdaüer der tiefsten überträgeneii Niederfrequeniz ist; die Kapazität beträgt beispielsweise einige Mikrofarad; und die Zeitkonstante z. B,. o,ii bis ö,2 Seekunden: Hierdurch wird erreicht, d'aß die im Diiagonalzweig- am Kondensator ro wirksame Spannung, die gleich der halben Summe der gleichgerichteten Teilspannungen ist, infolge des Stromverlaufes in den Gleichrichternr4 und 5 zwangsläufi;g ,auf diesen i Festwert gehalfien wird. Es stellt sich dort also ein fester Spannungswert ein, der unabhängig von Sch ankungen der Eingangspan, nung ist und als Vbrspannung für die Gleichrichter wirkt. An Stelle des Kondensators ro kann auch eine feste Spannungsquelle, z. Bi: eine Batterie entsprechender Spannung, für die Stabilisierung benutzt werden, gegebenenfalls auch ein Glimmspänpungsstabilisätör. Die Differenz der Teilspanningen an den. AusgangsklAninen 8 und, 9, ist nur von der Frequenzmodulation abhängig, nicht jedoch von der Amplitudenmodulation. Sie- wird als Niederfrequenzspannung dort abgenommen und dem NT'iederfrequenzverstärker des Empfangsgerätes zugeführt. Dlie Kondensatoren. z,? und 13 dienen zum Kurzschluß' der Hochfrequenz.
• Blei der Schaltung nach Abb. a. sind .die dien Erfindung bei einerGleichrichterbrücke in Phasensprungschaltung angewendet. Gleiche Teile der Schaltung sind mit gleichen Bezugszeicheil wie hei Abb. r bezeichnet. An -Stelle der beiden gegensinnig zur Trägerfrequenz verstimm-_ten Slchwinigungs1creisen z, und 3 ist hier nur ein Schwingungskreis 14 vorgesehen, dien auf die hochfrequente Trägerfrequenz b zw. auf die Zi-#vischenfrequenz abgestim@nt-uiid,.mit- dem Viorkreis r ...induktiv gekoppelt ist. Seine Selbstinduktionsspule besitzt einen Mitteläbgriff, an den über die KQppelspule 15 die eine Seide des zur Spannungsstabilisierung dien!endien Kondensators 1o und des Parallelwiderstandes zrri unigeschlossen ist; die andiene Seite derselben liegt an der Miitte zwischen den Ausgangswiderständen 6, und 7. Die Koppelspule i15 ist mit dem Vorkreis,z.fest gekoppelt und --induziert die Hochfrequenz- bzw. die Zlwischenfrequenzspannung direkt für dien Diagonalzweig der Schaltung. In den Schwingungskreis 1q. wird außerdem die Hochfrequenz- bzw. Zwischenifrequenzspannung- mit Phasenverschiehüng, z.. Bi. durch losere Kopplung, induziert. Beide Spannringen ergeben entsprechend ihrer Phasenlage resultierende Teilspannungen an den beiden nHälften n des S@chwin-. gungskreises F4, und zwar verändern .sich diese im Gegientakt im Maße der Frequenzmodulätion, da sich die Phase am Sch.@v ingungskreis r-.4 im Maßie der Fr?equenzabweichung nach der induktiven bzw. kapazitiven Seite hin verschiebt: DieGileichrichter4 und 5 sind auch, hier gegeneinandergeschaltet, so daßy an den Ausgangswiderständen 6 und 7 die Differenz der gleichgerichteten. Teilspannungen entsteht. Im Diagonäliz.weig, d. h. im-'gemeinsamen Zweig dien Gleichrichterkreise, tritt die halbe Summe dieser Spannungen auf, die erfündüngsgemäßi in der geschilderten Weise auf diesem Festwert gehalten wird. Auch bei dieser S@zhalturng ist demzufolge die Niederfrequenzspannung bei 8 und: 9 unabhängig von der Grüße der A.inplitudenmodulation nur vom Verhältnis der Teilspannungen abhämgig; sie wird also nur durch die Frequenzmodulation beeinflüß't.
• Die Schaltungen können im Rahmen der Erfindung in gewissem M@äPe abgewandelt werden, z. B,. können an Stelle der beiden Gleichrichter auch mehrere, z. B. vier, verwendet werden, analog wie beim Ringmodulator. Als Gleichrichter sind Trockengleichrichter oder Gleichrichterröhren verwendbar. Die Erfindung ist im übrigen nicht auf die Demodulation bei der Frequenzmodulation beschränkt, sie kommt vielmehr auch für äquivalente Verwendungszwecke in Betracht, bei denen eine Frequenzabweichung in eine Gleichspannung umgesetzt werden soll, z. B,. für die Erzeugung einer Regelspannung bei der selbsttätigen S@`charfabstimmung vonSchwingungskreisen inEmpfangsgeräten.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Demodulator für frequenzmodulierte Hbchfrequenzschwingungen mit einer Gegentaktgleichrichterschaltung für mindestens zwei frequenzabhängige Teilspannungen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung einer nur vom Verhältnis dieser Teilspannungen. abhängigen N'iederfrequenzspannung im Diagonalzweig der Gegentaktschaltung Mittel zur Konstanthaltung der halben Summe der gleichgerichteten Teilspannuhgen vorgesehen sind und die Niederfrequenzspannung vom Ausgang der Gleichrichterkreise als Differenz der Teilspannungen abgenommen wird.
2. 2. Demodulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß die Mittel zur S'pannungskonstanthaltung aus einem Kondensator (io) bestehen, der durch geeignete Bemessung seiner Kapazität, vorzugsweise in Verbindung mit einem Parallelwiderstand (i il) geeigneter Grüiß'e, eine gegenüber der Schwingungsdauer der tiefsten übertragenen Niederfrequenz große Entladezeitkonstante besitzt.
3. 3. Demodulator nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Gleichrichter (4"5) gegeneinandergeschaltet sind, so daßl am Ausgang der Gleichrichterkreise, z. $. an dort eingeschalteten Ausgangswiderständen (6, 7), die Differenz der Teilspannungen entsteht, vorzugsweise derart, daß( gleiche Pole der Gleichrichter (q., 5) über die Eingangskreise (2, 3, 1a.) bzw. Ausgangswiderstände (6,7) miteinander in Verbindung stehen. .
4. 4. Demodulator nach einem der Ansprüche z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß! die Mittel zur Spannu@ngskonstanthaltung mit der einen Seite an die Mitte zwischen den Ausgangswiderständen, (6,, 7) angeschlossen sind.
5. 5. Demodulator nach einem der Ansprüche ;i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Spannungskonstanthaltung mit der andern Seite an die Mitte zwischen zwei gegensinnig zur Trägerfrequenz verstimmten Srchu-inguingskreisen (2, 3) angeschlossen sind, dlie im Eingang der Gleichrichterschaltung liegen.
6. 6. Demodulator nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Span@nungskonstanthaltung mit der andern Seite am Mittelabgriff eines Schwingungskreises (1q), der nach Art der Phasensprungschaltung induktiv mit dem V'orkreis (io gekoppelt ist und im Eingang der Gleichrichterschaltung liegt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Koppelspule (i5) für die Hochfrequenzspannung vom Vbrkreis (i), angeschlossen sind. Angezogene Druckschriften: Radio Mentor Nr. 6, vom Juni i949, S; --83; Funktechnik vom i. Juni iK)q:9" S. 31210 und; 321; schweizerische Patentschrift Nr. 2o6 044; britische Patentschrift Nr. 6021846.