Vorrichtung zur Wandlung eines analogen Eingangssignals in ein digitales Ausgangssignal

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wandlung eines analogen Eingangssignals in ein digitales Ausgangssignal. Ei ne solche Vorrichtung wird auch als Analog-Digital-Wandler bezeichnet .

Ein Analog-Digital-Wandler dient dazu, eine analoge Eingangs größe in ein digitales Signal zu konvertieren. Bekannte Ana log-Digital-Wandler sind z.B. der SAR-Wandler (Sukzessiv- Approximations-Wandler) und der Sigma-Delta-Wandler . Beide Wandlertypen sind mit Nachteilen verbunden, welche aus

Gleichspannungsfehlern des analogen Eingangssignals resultie ren. Beim Sigma-Delta-Wandler wird ein Vergleichssignal ge bildet, welches analog gefiltert, d.h. rekonstruiert, wird. Sprünge des analogen Eingangssignals können daher zu Ein schwingfehlern führen. Um galvanisch getrennte Eingänge zu realisieren, sind für jeden Eingangskanal vollständig ge trennte A/D-Wandler erforderlich. Der SAR-Wandler weist das Problem auf, dass ein signifikantes Quantisierungsrauschen auftritt. Ferner ist für die Skalierung eine sehr genaue Amplitudenreferenz erforderlich, welche temperatur- und al tersstabil ist. Eine obere Grenzfrequenz der in dem A/D- Wandler eingesetzten Komponenten beschränkt die Nutzbarkeit bei höheren Signalfrequenzen.

Um die oben genannten Probleme zu beseitigen, werden sog. Chopper-Verstärker eingesetzt. Eine galvanische Trennung wird durch getrennte Wandler mit eigenem Potential realisiert. Ei ne Verschiebung der oberen Grenzfrequenz ist hingegen derzeit nicht möglich. Auch genaue, stabile Referenzen zur Skalierung sind aufwändig und teuer.

Aus C.L. Ruthroff et al . "A Linear Phase Modulator for Large Baseband Bandwidths", BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL, AT AND T, SHORT HILLS, NY, US, Bd. 49, Nr. 8, Oktober 1970, Seiten 1893-1903 ist ein linearer Phasenmodulator mit einem Arm strong-Modulator bekannt.

Aus der US 4 028 641 A ist ein linearer Phasenmodulator mit einem Paar an Armstrong-Modulatoren in einer symmetrischen Konfiguration bekannt, um Nichtlinearitäten gleichmäßiger Ordnung zu beseitigen. Es werden Träger hinzugefügt, die sich in der Phase von der Quadratur vom modulierenden Trägersignal um gleiche und entgegengesetzte Beträge unterscheiden.

Aus Benoit R. Veillette et al . "On-Chip Measurement of the Jitter Transfer Function of Charge-Pump Phase-Locked Loops", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, USA, Bd. 33, Nr. 3, 1. März 1998 ist ein Test-Setup für das Messen einer Jitter-Transferfunktion be kannt, die auf einem Armstrong-Phasenmodulator basiert.

Die Veröffentlichungen Eilers C. G. "STEREOPHONIC FM

BROADCASTING", IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS,

IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, Bd. CE-28, Nr. 1, 1.

Februar 1982, Seiten 5-12 und Eilers C. G. "STEREOPHONIC FM BROADCASTING", IRE TRANSACTIONS ON BROADCAST AND TELEVISION RECEIVERS, IEEE INC. NEW YORK, US, Bd. BRT-07, Nr. 2, 1. Juli 1961, Seiten 73-80 offenbaren Phasenmodulatoren für Stereo- UKW-Rundfunk, wobei ein Amplitudenmoduliertes Signal mit Trä gerunterdrückung ausgegeben wird, das dem eines auf Frequenz modulation basierenden Armstrong-Modulators entspricht.

Die Veröffentlichung Parsons J. D. et al . "Data transmission over v.h.f. mobile-radio links using binary f.s.k. and two quasisynchronous transmitters " , IEE PROCEEDINGS F.

COMMUNICATIONS, RADAR & SIGNALPROCESSING, INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, STEVENAGE, GB, Bd. 127, Nr. 6, PART F, 1. Dezember 1980, Seiten 456-463 offenbart eine Frequenzmodu lation mittels eines Armstrong-Modulators für eine UKW- RundfunkausStrahlung . Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Wandlung eines analogen Eingangssignals in ein digitales Ausgangssig nal anzugeben, welche baulich und/oder funktional verbessert ist .

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltun gen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Es wird eine Vorrichtung zur Wandlung eines analogen Ein gangssignals in ein digitales Ausgangssignal vorgeschlagen. Die Vorrichtung, nachfolgend auch als A/D-Wandler bezeichnet, umfasst einen Amplitudenmodulator mit Trägerunterdrückung zur Bereitstellung eines trägerlosen amplitudenmodulierten Sig nals (AM-Signal) , einen Addierer und einen Begrenzer. Dem Amplitudenmodulator mit Trägerunterdrückung wird das analoge Eingangssignal an einem Signaleingang zugeführt. Dem Addierer wird das von dem Amplitudenmodulator ausgegebene trägerlose AM-Signal zugeführt. Der Addierer ist dazu eingerichtet, zu dem AM-Signal ein um 90° verschobenes Trägersignal zu addie ren und ein phasenmoduliertes Signal (PM-Signal) bereitzu stellen. Schließlich wird dem Begrenzer das von dem Addierer ausgegebene PM-Signal zugeführt. Der Begrenzer ist dazu aus gebildet, eine störende Amplitudenmodulation in dem PM-Signal zu unterdrücken.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt somit eine Phasenmodu lationswandlung. Durch die Phasenmodulation eines analogen Signals, welches auf einer Amplitudenmodulation basiert, und der Begrenzung des phasenmodulierten Signals entsteht ein Signal mit einer Amplitude, welches lediglich aus 0 oder 1 besteht. Die Länge dieser Impulse ist wertkontinuierlich, in Abhängigkeit einer Trägerfrequenz.

Dieses Vorgehen weist eine Reihe von Vorteilen auf. Bei spielsweise können Offset-Fehler in der Signalverarbeitungs kette nach dem Amplitudenmodulator nicht mehr auftreten. Das dem Amplitudenmodulator zugeführte Eingangssignal kann optio- nal Gleichspannungsanteile enthalten, welche durch den Ampli tudenmodulator mit Trägerunterdrückung in einen hochfrequen ten Träger umgeformt werden. Ferner kann, wie dies nachfol gend beschrieben werden wird, der Signalpfad durch den Ein satz weiterer Komponenten gleichspannungsfrei gemacht werden. Die Signalverarbeitung bei der Wandlung des analogen Ein gangssignals in das digitale Ausgangssignal erfolgt ohne Rückkopplung. Dies hat zur Folge, dass die Komponenten, die das analoge Eingangssignal verarbeiten, bezüglich der er reichbaren Grenzfrequenz nicht mehr den Flaschenhals darstel len. Insbesondere sind hierdurch auch saubere Sprungantworten möglich, eine Begrenzung erfolgt nur noch durch die gewählte Abtastrate. Hierdurch ist es möglich, einen A/D-Wandler für Frequenzen im GHz-Bereich aufzubauen.

Ein Rauschen kann nur in der Form von Phasenrauschen des Trä gers auftreten. Da eine rauschbehaftete Oszillatorfrequenz zur Modulation wie auch zur Demodulation verwendet wird, wer den diese Rauschanteile kompensiert. Durch Übertragungswege, deren Frequenzen durch Filter begrenzt sind, und einer endli chen Abtastfrequenz ist davon auszugehen, dass ein gewisses Rauschen erhalten bleibt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass das phasenmo dulierte Signal (PM-Signal) gebildet wird aus Amplitudenmodu lation des Eingangssignales mit einem Träger. Dieser Träger wird im Modulator unterdrückt. Das trägerlose Zweiseiten bandsignal wird mit einem 90°-Träger addiert. Nach Begrenzung dieses Signales steht ein PM-Signal zur Verfügung. Unter ei nem 90 ° -Trägersignal ist ein Trägersignal zu verstehen, des sen Phase um 90° gegenüber dem Träger des AM-Signals gedreht ist. Das Zweiseitenband-Signal enthält Seitenbänder mit je weils gleicher Information. Durch die Erzeugung eines ampli tudenmodulierten Signals mit Trägerunterdrückung entfällt die aufwändige Kompensation des in der Amplitudenmodulation ent haltenen Trägers. Durch die Addition eines neuen Trägers, welcher um 90° gegenüber dem Träger, der zu dem AM-Signal ge- hört, gedreht wird, erhält man ein phasenmoduliertes Signal (PM-Signal) mit maximal +/- 90° Phasenhub.

Der Amplitudenmodulator kann beispielsweise ein Ringmodula tor, als transformatorloser Doppelgegentaktmodulator oder als Schaltermodulator ausgebildet sein. Insbesondere kommt als Schaltermodulator der bekannte Doppelgegentaktmodulator

(übertragerlos im Signalpfad) in Frage.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung ein erstes Filterelement umfasst, welches aus ei nem ihr zugeführten ersten digitalen Trägersignal ein sinus förmiges Trägersignal erzeugt, das dem Amplitudenmodulator zugeführt und durch den Amplitudenmodulator mit dem analogen Eingangssignal multipliziert wird. Das erste digitale Träger signal wird aus einer Takterzeugung generiert. Zur Takterzeu gung und Phasendemodulation wird digitale Schaltungstechnik eingesetzt .

Zusätzlich umfasst die Vorrichtung ein zweites Filterelement, welches aus einem ihr zugeführten zweiten, digitalen Träger signal ein sinusförmiges Trägersignal erzeugt, das um 90° zu dem ersten sinusförmigen Trägersignal verschoben ist und dem Addierer zugeführt wird, um durch den Addierer als Additions signal zu dem AM-Signal addiert zu werden. Auch das zweite digitale Trägersignal wird aus dem ersten Trägersignal durch einen digitalen Schaltungsteil erzeugt. Das erste und das zweite digitale Trägersignal sind Rechtecksignale, welche um 90° zueinander phasenverschoben sind.

Das erste, digitale Trägersignal und/oder das zweite, digita le Trägersignal werden insbesondere aus einem Muttergenerator erzeugt, so dass diese gegeneinander phasenstarr sind.

Das erste und/oder das zweite Filterelement können als Tief pass oder als Bandpass ausgebildet sein. Insbesondere kann als Bandpass ein Wien-Glied, umfassend zwei Kondensatoren und zwei Widerstände, genutzt werden. Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn zwischen dem Amplitudenmo dulator und dem Addierer ein Kondensator angeordnet ist. Der Kondensator dient zur galvanischen Trennung und zur Abtren nung eines eventuell in dem analogen Eingangssignal enthalte nen Gleichspannungsanteils.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass zwi schen dem Addierer und dem Begrenzer ein Kondensator angeord net ist. Auch durch diesen Kondensator wird eine galvanische Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangsteil ermöglicht. Es kann vorgesehen sein, den Kondensator sowohl zwischen dem Amplitudenmodulator und dem Addierer als auch zwischen dem Addierer und dem Begrenzer vorzusehen. Alternativ kann auch nur einer der beiden Kondensatoren vorgesehen sein.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung mehrere Eingangskanäle umfasst und pro Eingangs kanal die oben beschriebenen Elemente vorgesehen sind. Dabei ist es jedoch nicht erforderlich, das erste und das zweite digitale Trägersignal für jeden Eingangskanal separat zu er zeugen. Vielmehr kann eine gemeinsame Einrichtung zur Erzeu gung des ersten und/oder zweiten digitalen Trägersignals in dem digitalen Schaltungsteil genutzt werden.

Beim Vorsehen mehrerer Eingangskanäle ist eine galvanische Trennung durch das Vorsehen des oder der oben beschriebenen Kondensatoren sichergestellt.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass dem Signaleingang des Amplitudenmodulators ein Integrierer vorge schaltet ist, welcher das analoge Eingangssignal verarbeitet bevor dieses dem Signaleingang zugeführt wird. Durch das Vor schalten des Integrierers (Integrierglied) am Eingang des Amplitudenmodulators wird der Phasenmodulator zum Frequenzmo dulator .

Das vorstehend beschriebene Prinzip zur A/D-Wandlung ergänzt die bislang bekannten A/D-Wandlungen. Dabei ergeben sich ver- schiedene Vorteile gegenüber den bekannten Verfahren. Es gibt keine systembedingten Bandbreiten-Begrenzungen, d.h. ein Be trieb von 0 Hz (d.h. das analoge Eingangssignal ist ein

Gleichspannungssignal) bis in den GHz-Bereich ist möglich. Genauigkeitsprobleme werden verringert, da keine Referenz spannung erforderlich ist. Darüber hinaus kann die Vorrich tung mit geringem Phasenrauschen realisiert sein, sofern si chergestellt ist, dass der Takt des ersten und/oder zweiten digitalen Trägersignals stabil ist, d.h. eine gemeinsame Re ferenzfrequenzquelle für Modulation/Demodulation vorgesehen ist .

Die Vorrichtung lässt sich auf einfache Weise zusammen integ rieren, da bis auf den Addierer reine Digitalschaltungstech- nik verwendbar ist. Dies gilt insbesondere, wenn der Amplitu denmodulator als Schaltmodulator realisiert wird.

Durch das Vorsehen eines oder mehrerer Kondensatoren ist auf einfache Weise eine Potentialtrennung zwischen Signaleingang und Signalausgang möglich. Dies gilt auch für solche analoge Eingangssignale, welche ein Gleichspannungssignal sind. In entsprechender Weise kann durch das Vorsehen mehrerer Konden satoren eine einfache Potentialtrennung für mehrere Kanäle realisiert werden.

Hierdurch bedingt kann die Vorrichtung kostengünstig herge stellt werden. Die Vorrichtung ist sowohl für den Einsatz in Messtechnik als auch in ASICs, FPGAs oder DSPs denkbar.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungs beispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

FIG 1 ein elektrisches Ersatzschaltbild eines ersten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem einzigen Signaleingang;

FIG 2 ein elektrisches Ersatzschaltbild gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungs- gemäßen Vorrichtung, welche beispielhaft zwei Eingangskanäle umfasst;

FIG 3 eine schematische Darstellung eines beispiel haft nutzbaren Filterelements in den Vorrich tungen gemäß FIG 1 und FIG 2;

FIG 4 ein Zeigerdiagramm, das die Wandlung eines PM-

Signals aus einem AM-Signal zeigt, wobei ein Fall ohne Trägerunterdrückung gezeigt ist, mit der nicht praktikablen Erzeugung eines Korrek- tursignales (Vektor) ;

FIG 5 ein Spannungs-Zeit-Diagramm, das ein begrenz tes PM-Signal im Vergleich zu einem Trägersig nal zeigt;

FIG 6 ein Zeigerdiagramm, das den erfindungsgemäßen

Umwandlungsprozess eines AM-Signals in ein PM- Signal illustriert; und

FIG 7 und 8 ein Zeigerdiagramm, das den Phasenhub bei Mo dulation durch ein symmetrisches harmonisches Signal und daraus ergebender nacheilender und vorauseilender Phase zeigt.

FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsge mäßen Vorrichtung zur Wandlung eines analogen Eingangssignals Sig _A in ein digitales Ausgangssignal Sig _D . Die Vorrichtung, auch als A/D-Wandler bezeichnet, umfasst einen Amplitudenmo dulator 10 mit Trägerunterdrückung, einen Addierer 20, einen Begrenzer 30, einen digitalen Schaltungsteil 40 sowie ein erstes und ein zweites Filterelement 50, 60.

Das analoge Eingangssignal Sig _A wird dem Amplitudenmodulator 10 mit Trägerunterdrückung an einem Signaleingang 11 zuge führt. An einem Eingang 12 wird dem Amplitudenmodulator 10 ferner ein sinusförmiges Trägersignal Sig _ST zugeführt. An ei nem Ausgang 13 des Amplitudenmodulators 10 wird ein trägerlo- ses amplitudenmoduliertes Signal (AM-Signal) ausgegeben und dem Addierer 20 an einem Eingang 21 zugeführt. An einem wei teren Eingang 22 wird dem Addierer ein sinusförmiges Träger signal Sig _ST9 o zugeführt, das um 90° zu dem sinusförmigen Trä gersignal Sig _ST phasenverschoben ist. Durch Addition des trä gerlosen AM-Signals und des sinusförmigen Trägersignals Sig _ST9 cn welches ein Additionssignal in Gestalt eines Zweisei tenband-Signals und des 90 ° -Trägersignals umfasst, wird ein phasenmoduliertes Signal (PM-Signal) mit Störamplitudenmodu lation bereitgestellt. Dieses PM-Signal mit Störamplitude wird an einem Ausgang 23 des Addierers 20 ausgegeben und dem Begrenzer 30 zugeführt, der dazu ausgebildet ist, die darin enthaltene Störamplitudenmodulation in dem PM-Signal zu un terdrücken. Das somit entstandene digitale Ausgangssignal Sig _D wird einem Eingang 41 des digitalen Schaltungsteiles 40 zugeführt, welcher dieses mit Hilfe eines digitalen Demodula tors 43 demoduliert und an einem Ausgang 42 zur weiteren Ver arbeitung bereitstellt .

Der digitale Schaltungsteil 40 umfasst eine erste Einheit 44 (Generator G) zur Erzeugung eines, digitalen Trägersignals, das als Rechtecksignal an einem Ausgang 44A bereitgestellt wird. Das Rechtecksignal wird dem ersten Filterelement 50, z.B. einem Tiefpass, zugeführt, welcher die erste Harmonische (Grundwelle) ausfiltert und das hieraus entstehende sinusför mige Signal als das sinusförmige Trägersignal Sig _ST dem

Amplitudenmodulator 10 zur Verarbeitung zuführt.

Der digitale Schaltungsteil 40 umfasst darüber hinaus eine zweite Einheit 45 zur Erzeugung eines zweiten, digitalen Trä gersignals, wobei das zweite, digitale Trägersignal phasen starr aus dem ersten, digitalen Trägersignal mit Hilfe eines Muttergenerators erzeugt ist. Das zweite, digitale Trägersig nal ist ebenfalls ein Rechtecksignal, das um 90° phasenver schoben zu dem von der ersten Einheit 44 bereitgestellten Rechtecksignal ist. Dieses wird an einem Ausgang 45A des di gitalen Schaltungsteiles dem zweiten Filterelement 60 zur Verfügung gestellt, welches ebenso die erste Harmonische (Grundwelle) aussiebt. Das somit entstehende sinusförmige Signal wird als das sinusförmige Trägersignal Sig _ST9 o dem Ein gang 22 des Addierers 20 zur Verfügung gestellt. Beide Recht ecksignale werden auch zur digitalen Demodulation verwendet. Das ganze System ist phasenstarr, damit wirken sich Änderun gen in Phase und Frequenz auf alle Trägersignale aus.

Der Amplitudenmodulator 10 kann beispielsweise als Ringmodu lator oder als Schaltermodulator (z.B. Doppelgegentaktmodula- tor) ausgebildet sein.

Aus dem analogen Eingangssignal Sig _A wird durch den Amplitu denmodulator 10 mit Trägerunterdrückung und dem Addierer 20 ein phasenmoduliertes PM-Signal erzeugt, welches durch den Begrenzer 30 begrenzt wird, wodurch das digitale Ausgangssig nal Sig _D eine Amplitude aufweist, welche aus 0 oder 1 be steht. Die Länge dieser Impulse ist, in Abhängigkeit der ge wählten Trägerfrequenz, welche von der ersten und zweiten Einheit 44, 45 erzeugt wird, wertkontinuierlich .

Für die nachfolgende Erklärung des Prinzips des verwendeten Phasenwandlers werden harmonische Signale verwendet, da mit den Winkel-Beziehungen auf einfache Weise gerechnet werden kann. Für das analoge Eingangssignal Sig _A , welches gewandelt werden soll, gilt dies nicht uneingeschränkt, da praktisch jede Signalform, einschließlich von Gleichsignalwerten, auf- treten kann.

FIG 4 zeigt in einem Zeigerdiagramm die Wandlung eines pha senmodulierten PM-Signals aus einem amplitudenmodulierten AM- Signal. Das Zeigerdiagramm zeigt auf der horizontalen Achse und mit I gekennzeichnet die 0°-Phase und auf der vertikalen Achse und mit Q gekennzeichnet den 90 ° -Phasenträger (Quadra tur-Achse) . Mit AMTV ist der Vektor des AM-Trägers gekenn zeichnet. SB-AMTV kennzeichnet die Vektoren der Seitenbänder des AM-Trägers, die in entgegengesetzter Richtung um die Pfeilspitze des AM-Trägers AMTV rotieren. Durch die Addition der beiden Vektoren SB-AMTV ergibt sich ein auf der I-Achse liegender Vektor veränderlicher Länge, der die Vektorlänge des AM-Trägers AMTV beeinflusst. Die Länge des Vektors AMTV liegt somit, ausgehend vom Ursprung des Zeigerdiagramms zwi schen den Schnittpunkten des gestrichelt eingezeichneten Kreises und der I-Achse (Amplitudenmodulation) . Parallel zur Q-Achse verläuft der Vektor des erzeugten PM-Trägersignals PMTV (erzeugt aus AMTV und KV) , wobei dessen Pfeilspitze im mer am Schnittpunkt des Ursprungs der Seitenbänder SB-AMTV liegt. Gestrichelt eingezeichnet ist ferner der notwendige Korrekturvektor für den PM-Träger PMTV, der ohne Trägerunter drückung erzeugt werden müsste, was in der Praxis jedoch na hezu unmöglich ist.

Wird, wie mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ein amplitudenmoduliertes Signal mit Trägerunterdrückung gemäß Gleichung (2) erzeugt, entfällt die aufwändige Kompensation des Trägers des AM-Signals. Durch Addition eines neuen Trä gers, welcher um 90° gegenüber dem Träger des AM-Signals ge dreht wird, wird das erwünschte phasenmodulierte PM-Signal mit maximal +/- 90° Phasenhub erhalten. Dies wird durch Glei chung (3) ausgedrückt: , wobei sin(at) der Träger, cos(<r>t) das Signal, cos(at) der 90 °- Träger und Upm(t) das phasenmodulierte Signal sind.

Reste der Amplitudenmodulation, welche eine Störmodulation darstellen, werden durch den Begrenzer 30 unterdrückt. Das digitale Ausgangssignal Sig _D trägt die Modulation jetzt in zeitlich unterschiedlichen Nulldurchgängen im Vergleich zu dem 90 ° -Trägersignal (Sig _ST 9o) bzw. dem unterdrücktem AM-Trä- ger (Sig _St) · Die Amplitude schwankt zwischen 0 und 1, d.h. man erhält ein in der Amplitude digitales Signal. FIG 5 zeigt das begrenzte phasenmodulierte Signal Sig _D im Vergleich zum 90°-Träger Sig _ST 9o und das analoge Eingangssig nal Sig _A in einem Spannungs-Zeit-Diagramm. Die Abtastung des phasenmodulierten Signales 43 im digitalen Schaltungsteil 40 muss ausreichend schnell erfolgen, um Nulldurchgänge zu er fassen (Abtasttheorem) . Die Information steckt nunmehr somit in der Länge der Rechteckpulse des digitalen Ausgangssignals Sig _D ·

FIG 6 zeigt den Umwandlungsprozess im I-Q-Zeigerdiagramm. Dargestellt sind der Vektor des PM-Trägers PMTV, die Vektoren der Seitenbänder des AM-Trägers SB-AMTV und der Vektor AMTV des unterdrückten AM-Trägers. Wie unschwer zu erkennen ist, liegt der Vektor des PM-Trägers PMTV nunmehr in der Q-Achse, während der Vektor des unterdrückten AM-Trägers AMTV' paral lel zur I-Achse verläuft. Der unterdrückte Träger ist in der Praxis nicht existent.

Die Figuren 7 und 8 zeigen jeweils eine Darstellung des Pha senhubs bei Modulation durch ein symmetrisches harmonisches Signal, wobei in FIG 7 der Vektor PMTV der Nulllage PMTV0 vorrauseilt und in FIG 8 der Vektor PMTV der Nulllage PMTV nacheilt. Bei der Modulation mit einem gleichspannungsfreien harmonischen Signal ergibt sich ein symmetrischer Phasenhub um die Trägerphasenlage. Bei maximaler Aussteuerung, d.h. ei ner Signalamplitude gegen unendlich, wird ein Phasenhub von +/- 90° erreicht.

FIG 2 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel einen Mehr- kanal-A/D-Wandler, der lediglich beispielhaft zwei Eingangs kanäle umfasst. Die in FIG 2 enthaltenen Elemente entsprechen denen des in FIG 1 beschriebenen Wandlers, wobei Komponenten des ersten Eingangskanals mit dem Suffix „-1" und Elemente des zweiten Eingangskanals mit dem Suffix „-2" bezeichnet sind. Es ist ohne Weiteres zu erkennen, dass die erste und zweite Einheit 44, 45 zur Erzeugung des ersten bzw. zweiten digitalen Trägersignals gemeinsam für alle Eingangskanäle ge nutzt werden kann. Jedem Amplitudenmodulator 10-1, 10-2 und jedem Addierer 20-1, 20-2 ist jedoch ein jeweiliges Filter element 50-1, 60-1 bzw. 50-2, 60-2 zugeordnet.

Als weiteren Unterschied zu dem in FIG 1 gezeigten Ausfüh rungsbeispiel weist jeder Eingangskanal 1 und 2 im Signalpfad Kondensatoren 15-1 und 25-1 bzw. 15-2 und 25-2 auf. Die Kon densatoren 15-1, 15-2 sind zwischen dem Amplitudenmodulator 10-1, 10-2 und dem Addierer 20-1, 20-2 angeordnet. Die Kon densatoren 25-1, 25-2 sind zwischen dem Addierer 20-1, 20-2 und dem Begrenzer 30-1 und 30-2 des jeweiligen Eingangskanals angeordnet. Die Kondensatoren 15-i (i = 1, 2) und 25-i (i =

1, 2) dienen zur galvanischen Trennung. Darüber hinaus kann ein eventuell in dem analogen Modulationssignal enthaltender Gleichspannungsanteil abgetrennt werden.

In einem Eingangskanal können wahlweise einer oder beide der Kondensatoren 15-i und/oder 25-i enthalten sein.

Während die Filterelemente 50, 60 in dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als Tiefpässe ausgebildet waren, sind diese in dem in FIG 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Band pass vorgesehen. Ein solcher Bandpass kann beispielsweise als, wie in FIG 3 gezeigtes, Wien-Glied ausgebildet sein, welches in einer dem Fachmann bekannten Weise aus zwei Kon densatoren 51, 53 und zwei Widerständen 52, 54 besteht. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, sind ein Kondensator 51 und ein Widerstand 52 seriell und ein Kondensator 53 und ein Wi derstand 54 parallel zueinander verschaltet. Hierdurch ergibt sich durch die Kombination eines Tiefpasses mit einem Hoch pass die gewünschte Bandpasscharakteristik. Der Widerstand 52 wird dabei, abhängig ob es sich um das Filterelement 50 oder 60 handelt, mit dem Ausgang 45A bzw. 44A verbunden. Der Kno tenpunkt zwischen den Kondensatoren 51, 53 ist, abhängig da von, ob es sich um das Filterelement 50-i oder 60-i handelt, mit dem Amplitudenmodulator 10-i oder dem Addierer 20-i ver bunden . Der in FIG 2 gezeigte digitale Schaltungsteil 40 weist bei spielhaft einen jeweiligen Ausgang 42-1 und 42-2 für die Aus gabe von demodulierten digitalen Ausgangssignalen auf. Ebenso weist der digitale Schaltungsteil 40 beispielhaft für jeden Eingangskanal jeweilige Schaltungseinheiten 43-1, 43-2 (Demo dulatoren) auf.

Die digitale Schaltung, welche als digitaler PM-Demodulator arbeitet, erzeugt aus einem Takt das Trägersignal sowohl das 90°- Trägersignal für die analoge Phasenmodulation als auch für die digitale Phasendemodulation.