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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING THE FREQUENCY OF FREQUENCY MODULATED SIGNALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/005170
Kind Code:
A1
Abstract:
Method and circuit for converting, through at least one intermediary frequency, frequency modulated signals into low frequency signals. The intermediary frequency signals are produced by mixing (2) with an oscillator voltage (3) and they are filtered by means of filters (5) and demodulated (6). The resonance frequency of the filter(s) is restituted by means of a control voltage derived from the demodulated signal as a function of the intermediary frequency. To improve the restitution capacity of the filter, the oscillator (3) is so driven as to produce an amplitude drop in the high range of low frequencies. The control voltage intended to the oscillator is also derived from the demodulated low frequency signal while there is provided a phase rotation with an inverter (8) connected in the control circuit of the oscillator.

Inventors:
HANSEN JENS (DE)
Application Number:
PCT/DE1987/000068
Publication Date:
August 27, 1987
Filing Date:
February 23, 1987
Export Citation:
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Assignee:
HANSEN ELEKTRONIC & CO (DE)
International Classes:
H03D3/00; H03D7/00; (IPC1-7): H03D3/00
Foreign References:
DE3223904A11983-12-29
US3629716A1971-12-21
FR2497039A11982-06-25
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 5, Nr. 192, (E-85)(864) 8. Dezember 1981 & JP, A, 56114453 (Alps Denki) 9. September 1981, siehe das ganze dokument
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Claims:
1 Patentansprüche
1. Verfahren zum Umsetzen frequenzmodulierter Signale über mindεstεns εinε Zwischenfrequenz in Niederfrequenzsignalε, bei dεm die Zwischen 5 frequenzSignale nach Mischung mit einer Oszillator¬ spannung und anschließεndem Ausfiltern erzeugt und dεmoduliert werden, wobei die Resonanz frεσuεnz dεr Filter mittεls einεr vom dεmodulier l) ten Signal abgeleiteten SteuεrSpannung entsprechend Q der Bewegung der Zwischenfrequenz nachgeführt werden, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Oszillator in der Weise angesteuert wird, daß im hohen Frequenz¬ bereich der Niederfrequenz eine Hubabsenkung 5 erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator durch die Niedεrfrεquenz signalε angεsteuεrt wird, wobei eine Phasen o drehung der Niederfrequεnzsignalε vorgεnommen wird.
3. Verfahrεn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß eine Phasendrehung von 180 durchgeführt wird. 5.
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Ver¬ fahrens nach Anspruch 1 mit einer von einem Oszillator angesteuertεn Mischstufe, mindestens einem Filter zum Ausfiltern des Zwischenfrεσuεnz signals und einem dem Filter nachgeschalteten Demodulator, von dessεn AusgangsSpannung eine Steuεrspannung zum'Nachstεuern der Resonanzfr quεnz des Filters entsprechend der Bewegung der Zwischen¬ frequenz abgeleitet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein spannungsgεstεuertar Oszillator (3) vorgesehen ist, dessen SteuεrSpannung von dεr Ausgangs¬ spannung dεs Demodulators (6) abgeleitet ist, wobei in den Oszillatorstεuerkreis Mittεl zur Phasεndrεhung geschaltet sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekεnnzeichnet, daß die Mittel zur Phasen drεhung als Inverter (8) au^gebildεt sind.
6. ≤chaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Oszillator steuerkrεis εin Tiefpaß (9) geschaltet ist.
7. Schaltungsanαrdnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Oszillatorsteuerkrεis εin Hochpaß und/odεr εin Bandpaß gεschaltεt ist, deren Grenzfrεquenzεn so gewählt sind, daß sie die Hubabsenkung im hohen Frequenzbereich nicht beeinflussen.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Frequenzijrnsetzung frequer__πodulierter Signale

Die Erf indung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen frεquenzmodulierter Signale über mindestens eine Zvischenfreςuenz in Niederfrequenz Signale nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und des nebengeordneten Anspruchs .

Dia DE-OS 30 48 263 beschreibt ein Rundfunk¬ empfangsgerät, das mit einer Mitlauffilteran- ordnung versehen ist. Das empfangene Signal wird dabei über eine oder mehrere Mischstufen in ZwischenfrequenzSignale umgewandelt, die über Zwischenfreσuenzfilter einem Demodulator zuge¬ leitet werden, indem sie in Niederfrequenzsignale umgewandelt werden. Um Störungen so gering wie möglich zu halten, sind die Filter schmal-

bandig ausgebildet, wobei von der Aus angsSpannung des Demodulators eine Nachsteuerspannung abgeleitet wird, die die Resonanzfrequenz des dem Demodulator vorgeschalteten schmalbaneigen Zwisehenfreσuenz- filters derart verschiebt, daß der jeweilige Mo¬ mentanwert der Zwischenfrequenz stets innerhalb des Durchlaßbereiches des Filters liegt.

Da die Erzeugung der Nachsteuerspannung zeitlich, nach der Mischung und der Selektion erfolgt, tre¬ ten durch die RückwärtsSteuerung Steuerverzöge¬ rungen auf, die im wesentlichen durch die Gruppen¬ laufzeiten der Filter gegeben sind. Das bedeutet, daß die Steuerspannung für die Filter -und die Zwischenfrequenzspannung zeitlich verschoben sind, und es entsteht eine Relativbewegun zwischen dem Filter und der Zwischenfrequenz. Bei hohen Frequenzen führt diese Nachlaufverzögerung zu Schwierigkeiten bei der Nachführung der Filter, wodurch Störuncen auftreten können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum umsetzen frequenzmoculierter Signale über min¬ destens eine Zwischenfrequenz in Niederfrequenz- signale zu schaffen, bei der die Nachführbarkeit der Mitlauffilter erhöht wird ' .

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs und der nebengeordneten Vorrichtungsansprüche in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Dadurch, daß eine Ans euerung des Os¬ zillators in der Weise erfolgt, daß im hohen Frequenzbereich der Niederfrequenz eine Eubab-

Senkung durchgeführt wird, wird die Resonanz¬ frequenz der Mitlauffilter in den hohen Frequenzen nur wenig hin- und hergeschoben, so daß die Nachführbarkeit der Filter erhöht wird. Diese Hubabsenkung erfolgt vorzugsweise durch eine Phasendrehung der Niederfrequenzsignale, die zur Ansteuerung des Oszillators dienen, wobei diese Phasendrehung in einfacher Weise von einem in den Rückführzweig geschalteten Inverter vorgenommen wird.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die schaltungsgemäße Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungs- anordnung.

In der Figur ist mit 1 die Eingangsklemme der Schaltungsanordnung bezeichnet, an der die frequenzmodulierten Empfangssignale oder die zwischenfrequenten Ausgangssignalε einer

Zwischenfrεquenzstufe liegen. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Mischstufe, die mit einem spannungsgesteuerten Oszillator 3 verbunden ist und an eine aus mehreren Mitlauffiltern 5 bestehende Filteranordnung 4 angeschlossen ist. Die Filteranordnung 4 ist mit dem Eingang eines Demodulators 6 verbunden, an dessen Ausgang die niederfrequenten Signale anstehen. Ein erster Rückführungskreis ist über eine Anpassungs- Schaltung 7 zwischen dem Ausgang des Demodulators 6

_ _

und der Filtεranordnung 4 und ein zweiter

Rückführkreis zwischen Ausgang des Demodulators 6 und Oszillator 3 vorgesehen. In den zweiten Rückführkreis ist ein Inverter 8 und ein Tiefpaß 9 geschaltet.

Die modulierten hochfrequenten Empfangssignale bzw. die ZwischenfrequenzSignale gelangen auf die Mischstufe 2, in der sie mit dem Ausgangs¬ signal des Oszillators 3 zu am Ausgang der Misch- stufe anliegenden ZwischenfrequenzSignalen gemischt werden.- Die Filteranordnung 4 filtert entsprechend ihrem Durchlaßbereich die Zwischen- frequenzsignale aus, die in dem Demodulator 6 zu Niederfrequenzsignalen demoduliert werden. Die niederfrequente Ausgangsspannung des Demo¬ dulators 6 wird der Filteranordnung 4 über die Anpaßschaltung 7 derart zugeführt, daß die Mittenfrequenz der Filter 5 der Momentanfrequenz des der Mischstufe 2 entnehmbarεn zwischen- frequenten Signals nachgeführt wird. Wegen der Nachlaufverzögerung sind der Nachführung der Mittenfrequenz bei hohen Frequenzen Grenzen gesetzt. Eine Verbesserung der Nachführbarkeit kann erzielt werden, wenn die Auslenkung, das heißt der Hub des Zwischenfrequenzsignals und somit der Hub des niederfrequenten Signals im höheren Frequenzbereich abgesenkt wird. Eine Hubabsenkung kann dadurch vorgenommen werden, daß der spannungs¬ gesteuerte Oszillator eine Spannung liefert, die zum hohen Frequenzbereich der Niederfrequenz hin immer mehr mit der Zwischenfrequenz mitläuft, das heißt gleichphasig wird. Das bedeutet, daß die auf den Oszillator zurückgeführten Niederfrequenz- Signale in der Weise in der Phase gedreht werden müssen, daß bei hohen Freσuenzen des Niederfrequenz-

1 bereichs ein Mitlaufen der Oszillatorspannung zu der ZwischenfrεquenzSpannung auftritt.

Da im Mischer eine Spannung der Differenzfrequenz seiner beiden Eingangssignale gebildet wird, 5 verringert sich bei zunehmendem Mitlaufen dεr Hub des Zwischenfrequenzsignals, wodurch die Mittenfrequεnz der Mitlauffilter im hohen Frequenzbereich nur wenig hin- und hergeschobεn werden muß. Aufgrund dεr Laufzeiten der Filter __ 10 und der damit auftretenden Nachlaufverzögεrung tritt für den Fall, daß ein Mitlaufen in dem hohen Frequenzbereich zwischen Oszillatorspannung und ZwischenfrequεnzSpannung εrzielt worden ist, ein Gegεnlaufen im niedrigen Frequεnzberεich

15 auf, das zu einer Huberhöhung führt. Eine derartige Anhebung des Hubes bei niedrigen Frequenzen des Niεderfrεquenzbereiches ist aber nicht störend, da die Mittenfrequenz dεr Mitlauffilter nicht so schnell nachgeführt werden muß.

20

Diε Phasεndrέhung wird in dεm Rückführkrεis . zwischen Ausgang des Demodulators 6 und Oszillator vorgenommen, wobei, wie aus der Figur ersichtlich, ein Inverter 8 in diesen Kreis geschaltet ist.

25 Der Inverter invertiert das Niederfrequenz- signal, das heißt, er dreht die Phase des Niederfrequenzsignals um 180 . Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln bei Berücksichtigung und direkter Ausnutzung dεr Laufzeiten die Hub-

30 absenkung im höheren Niedεrfrεquenzbereich realisiert. Zur weiteren Laufzeitverzögerung ist zwischen dem Invertεr 8 und dεm Oszillator 3 ein Tiefpaß 9 geschaltεt, so daß die Laufzεitεn der gesamten Schaltungsanordnung in dεr Weise angepaßt werdεn

35 könnεn, daß der übεrgang vom Gegenlaufen zum

Mitlaufen der OszillatorSpannung mit der

Zwischenfrequenz im gewünschten Frequεnzbereich liegt. Zusätzlich kann, um die Huberhöhung im niedrigen Niedεrfrεquenzbereich etwas abzu- sεnkεn, εin Hochpaß im Rückführzweig angeordnεt sein, dessen Grenzfrεquenz (beispielsweise 300 Hz) so gewählt ist, daß er nicht die gewünschte Hubabsenkung im hohen Frequenzbereich beεinflußt.

Mit dem Inverter wird eine Phasendrehung der NiederfrequenzSignale im Rückführungskreis und eine Hubabsenkung der Zwischenfrequenz- signale im höheren Frequenzbereich in einfacher und kostengünstiger Weise erziεlt. Eine Phasεn- drεhung kann aber auch auf andere Weise mit Phasendrehgliεdern durchgeführt werdεn.