DE1541384B2

DE1541384B2 - Diskriminatorschaltung

Info

Publication number: DE1541384B2
Application number: DE19661541384
Authority: DE
Inventors: Gordon Henry Syracuse NY Damelson (V St A )
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-02-04
Filing date: 1966-10-12
Publication date: 1971-04-29
Also published as: GB1154473A; DE1541384A1; US3439283A

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Diskriminatorschaltung einen weiteren, dem anderen Filter nach geschalteten

zur Demodulation von Schwingungen der Frequenz/₀, Impulsformer, dessen Ausgang mit dem zweiten Ein-

die durch Frequenzumtastung mit einem Frequenzhub gang der Torschaltung verbunden ist sowie eine bi-

von ±A f moduliert sind. stabile Kippschaltung enthält, daß die Torschaltung

Bekannte Diskriminatorschaltungen dieser Art ent- 5 derart ausgebildet ist, daß sie bei gleicher Polarität halten zur Erzielung einer guten Frequenzselektivität ihrer Eingangssignale an einem Ausgang und bei enteinen oder mehrere Quarzfilter, die als schwingungs- gegengesetzter Polarität ihrer Eingangssignale an einem fähige Gebilde Schwingquarze wegen ihrer hohen zweiten Ausgang ein Signal abgibt, und daß die biGüte Q enthalten. Auch bei Mehrkanalsystemen, die stabile Kippschaltung zwei Eingänge aufweist, die mit frequenzumgetasteten Modulationskanälen arbei- io jeweils mit einem der Torschaltungsausgänge verbunten, werden in den Bandfilternetzwerken der selek- den sind, und in Abhängigkeit vom Auftreten des einen tiven Empfängersti f m häufig Quarzkristalle verwen- oder des anderen ihrer beiden Eingangssignale den det. Da diese Kristalle verhältnismäßig groß sind, sind einen oder den anderen stabilen Zustand einnimmt, sie zur Ausbildung möglichst raumsparender Schal- Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit tungsanordnungen ungünstig. Zur Ausbildung in 15 den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. Mikromodulbauweise sind daher bislang nur solche F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungs-Diskriminatorschaltungen geeignet, bei denen es nicht form der Erfindung, die sich auf einen Einkanaldisauf eine hohe Frequenzselektivität ankommt, bei denen kriminator zur Demodulation von Schwingungen bealso auf Quarzkristalle zur Ausbildung von Resonanz- zieht, die durch Frequenzumtastung moduliert sind; Schwingkreisen hoher GüteQ verzichtet werden kann. 20 Fig. 2A bis 2J zeigen den Verlauf einer Folge

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, von elektrischen Spannungen, die das Verständnis der

eine solche Diskriminatorschaltung anzugeben, die zur Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 1 erleich-

Ausbildung in Mikrobauweise geeignet ist und ohne tern;

Quarzfilter auskomm^ aber dennoch eine Frequenz- F i g. 3 ist ein Blockschaltbild einer zweiten Ausselektivität feiieicht^" ^:~<3ffc ^Sk^ß^. einer Quarzfilter- 35 führungsform der Erfindung und bezieht sich auf einen Diskriminatorschaltung zumindest vergleichbar ist. Diskriminator zum Mehrkanalempfang von Signalen,

Nach tier Erfindung wird diese Aufgabe dadurch die durch Frequenzumtastung moduliert sind. Gleichgelöst, daß einem von zwei Eingängen einer bistabilen zeitig filtert die Ausführungsform nach F i g. 3 den Kippschaltung das modulierte Signal mit der Fre- jeweils interessierenden Kanal heraus;
quenz /₀ ± Af und dem anderen ein Signal mit der 30 Fig. 4A bis 4E zeigen den Verlauf einiger Span-Frequenz /₀ zuführbar ist, daß die Kippschaltung der- nungen, die das Verständnis der Wirkungsweise der art ausgebildet ist, daß sie bei Zuführung des einen Schaltung nach F i g. 3 erleichtern.
Signals den einen und bei Zuführung des anderen In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Diskrimi-Signals den anderen der beiden stabilen Zustände ein- natorschaltung 1 zur Demodulierung von Schwingunnimmt, daß an den Ausgang der bistabilen Kippschal- 35 gen dargestellt, die durch Frequenzumtastung modutung ein Tiefpaßfilter mit nachgeschaltetem Differen- liert sind. An den Eingang 2 der Diskriminatorschalzierglied und an den Ausgang des Differenziergliedes tung ist ein solches Signal mit getasteter Frequenzein Phasenteiler mit zwei Ausgängen angeschlossen ist, modulation angelegt. Dieses Signal kann als f_o±Af die jeweils mit einem von zwei Eingängen einer zweiten dargestellt werden. Hierbei ist /₀ die Mittelfrequenz bistabilen Kippschaltung verbunden sind, die ebenfalls 40 des Signals, und -^.Af ist der Frequenzhub, der eine bei Zuführung eines ihrer beiden Eingangssignale den binäre Null oder eine binäre Eins darstellen kann, einen und bei Zuführung des anderen Eingangssignals Wenn das Signal die Frequenz f₀ + Af besitzt, stellt den anderen bistabilen Zustand einnimmt, und daß es eine Eins dar, während die Frequenz /₀ — Af der Phasenteiler derart ausgebildet ist, daß er bei Erhalt eine Null darstellt. Die Information wird der Schwineines Signals der einen Polarität an dem einen seiner 45 gung mit einer Frequenz aufmoduliert, die geringer beiden Ausgänge und bei Erhalt eines Signals mit ent- als der Frequenzhub ist. In einer praktisch ausgef ührgegengesetzter Polarität an dem anderen seiner beiden ten Schaltung betrug die Modulationsfrequenz ein Ausgänge ein Signal abgibt. Viertel des Frequenzhubs. In Nachrichtenübertragungs-

Eine andere Lösung dieser Aufgabe besteht nach systemen, die mit Frequenzumtastung arbeiten, liegt

der Erfindung darin, daß zwei Multipliziernetzwerken 50 die Frequenz /₀ normalerweise bei einer mittleren

gleichzeitig das Signal mit der Frequenzf₀ ± Af Frequenz, deren höchster Wert durch die Zeitkonstan-

und jeweils eines von zwei phasenverschobenen Signa- ten der einzelnen Schaltungsbauteile bestimmt ist.

len mit der Frequenz/₀ zuführbar ist, daß das Aus- Für die Erfindung ist es jedoch unwesentlich, ob die

gangssignal des einen Multipliziernetzwerkes über ein zu demodulierende Schwingung drahtlos oder über

das eine Seitenband durchlassendes Filter und das 55 Kabel empfangen wird.

Ausgangssignal des anderen Multipliziernetzwerkes Die Trennschärfe dieser Diskriminatorschaltung ebenfalls über ein das eine Seitenband durchlassendes entspricht derjenigen eines Diskriminators mit einem Filter einer die Phasenlage beider Filterausgangssignale hohen Q-Wert. Am Ausgang 3 gibt die Diskriminatorvergleichenden Schaltung zugeführt wird, die bei Auf- schaltung eine Rechteckwelle ab, die der der eingehentreten zweier vorbestimmter Phasenverschiebungen 60 den Schwingung aufmodulierten Information entzwischen den beiden Filterausgangssignalen zwei spricht. Diese Diskriminatorschaltung ist besonders Signale unterschiedlicher Amplitude erzeugt. gut in Fällen verwendbar, in denen an die Frequenz-

Diese zweite Lösung ist vorzugsweise dadurch weiter- Selektivität sehr hohe Anforderungen gestellt werden, gebildet, daß die die Phasenlage der Filterausgangs- wo also beispielsweise das Verhältnis A fjf₀ außersignale vergleichende Schaltung einen an das eine 65 ordentlich niedrig ist. Trotzdem können Schaltungs-Filter angeschlossenen Impulsformer mit nachgeschal- bauteile verwendet werden, durch die die ganze Distetem Differenzierglied, dessen Ausgang mit dem einen kriminatorschaltung als Mikroelektronik aufgebaut von zwei Eingängen einer Torschaltung verbunden ist, werden kann. Die Frequenz/₀ hat bei üblichen Syste-

3 4

men einen Wert von einigen 10⁷ Hz, während der schaltung 4 eine positive Ausgangsspannung abgibt.

Frequenzhub Δ f einige kHz beträgt. Die in eine Rechteckwelle umgewandelte eingehende

Die erste Stufe der Diskriminatorschaltung 1 ist Welle der Frequenz /₀ — Af wird dem Anschluß 5 eine bistabile Kippschaltung 4 mit zwei Eingängen 5 der bistabilen Kippschaltung 4 zugeführt. Diese Recht- und 6. Das eingehende Signal wird dem Eingang 5 5 eckwelle schaltet die bistabile Kippschaltung 4 immer zugeführt, so daß es die bistabile Kippschaltung auf dann in den Nullzustand zurück, wenn die Rechteck-Null zurückschaltet. Dem Eingang 6 der bistabilen welle die Nullinie in positiver Richtung überschreitet. Kippschaltung werden Rechteckschwingungen aus Dabei gibt die bistabile Kippschaltung 4 eine negative einem Bezugsoszillator 7 zugeführt, die eine Frequenz/₀ Ausgangsspannung ab. Rechteckwellen der Frequenz/,,, haben. Die Schwingungen aus dem Bezugsoszillator 7 io f_o + Af und f_o — Af sind in den Fig. 2 A, 2 B schalten die bistabile Kippschaltung 4 in den Eins- und 2 C dargestellt. Der Impulszug, der bei einem zustand um. Die bistabile Kippschaltung 4 kann üblich Frequenzhub von +A f am Ausgang der bistabilen aufgebaut sein. Es ist jedoch günstig, sie so auszu- Kippschaltung4 entsteht, ist in der Fig. 2D darlegen, daß sie als mikroelektronischer Schaltkreis aus- gestellt. Das Tastverhältnis der positiven Impulse geführt werden kann. Um die bistabile Kippschal- 15 dieses Impulszuges nimmt linear ab. Bei einem Fretung 4 genau hin- und herschalten zu können, wird quenzhub von -Af entsteht dagegen am Ausgang die Schwingung aus dem Bezugsoszillator als Recht- der bistabilen Kippschaltung 4 ein Impulszug, dessen eckwelle erzeugt, und außerdem wird die eingehende Tastverhältnis linear zunimmt, wie es in der F i g. 2 E Schwingung dem Anschluß 2 stark begrenzt züge- dargestellt ist. Das Tiefpaßfilter 8 unterdrückt nun führt, wie es schematisch in den F i g. 2 A, 2 B und 20 die hochfrequenten Komponenten der Impulszüge 2 C dargestellt ist. In der Praxis kann man das Bezugs- nach den F i g. 2 D und 2 E, so daß Impulszüge entsignal von einem örtlichen Sinusoszillator abnehmen, stehen, wie sie in den Fig. 2 F und 2 G dargestellt der irgendwo in der Schaltung bereits vorhanden ist. sind. Diese sägezahnförmigen Impulszüge aus dem Hierzu ist es nur notwendig, den Ausgang des Sinus- Filter 8 werden dann im Differenzierglied 9 differenoszillators anzuzapfen und die Sinuswelle durch 25 ziert, so daß sich bei einem Frequenzhub von +Af Impulsformerstufen hindurchzuführen. eine Folge von schmalen positiven Impulsen ergibt,

Am Ausgang der bistabilen Kippschaltung4 wird wie sie in der Fig. 2H dargestellt sind, während bei

ein Impulszug erzeugt, in dem sich die Breite der ein- einem Frequenzhub von -Af schmale negative Im-

zelnen Impulse ändert, wie es in den F i g. 2 B und pulse entstehen, wie sie in der F i g. 2 J dargestellt

2 E dargestellt ist. Die Impulsbreite innerhalb des 3° sind.

Impulszuges kann entweder abnehmen oder zunehmen. Die differenzierten schmalen Impulse werden nun Das hängt davon ab, welche Information gerade der dem Phasenteiler 10 zugeführt, der sie mit der ureingehenden Welle aufmoduliert ist. Der Impulszug sprünglichen Polarität an den Setzeingang der biam Ausgang der bistabilen Kippschaltung 4 wird stabilen Kippschaltung 13 weitergibt, während er sie einem Tiefpaßfilter 8 zugeführt, das die hochfrequen- 35 mit der umgekehrten Polarität dem Rücksetzeingang ten Komponenten des Impulszuges unterdrückt und der bistabilen Kippschaltung 13 zuführt. Die bistabile daher eine Sägezahnspannung abgibt, wie sie in den Kippschaltung 13 kann an ihren Eingängen nur durch Fi g. 2 F und 2 G dargestellt ist. Das Tiefpaßfilter 8 positive Spannungsflanken umgesteuert werden. Wird ist in bekannter Weise aufgebaut. Als Tiefpaßfilter 8 die bistabile Kippschaltung am Setzeingang angekann ein zweistufiges .RC-Filter verwendet werden. 40 steuert, so gibt sie ein Ausgangssignal bestimmter Am Ausgang des Tiefpaßfilters 8 ist ein Differenzier- Höhe ab, während das Ausgangssignal der bistabilen glied 9 angeschlossen, das aus der Sägezahnspannung Kippschaltung beim Auftreten eines Steuersignals am des Tiefpaßfilters kurze Impulse erzeugt, wie es in den Rücksetzeingang wesentlich niedriger ist. Führt man F i g. 2 H und 2 J dargestellt ist. Das Differenzierglied dem Phasenteiler 10 Impulse mit einer vorgegebenen ist ebenfalls üblich aufgebaut und kann ein einfaches 45 Polarität zu, so wird in Übereinstimmung mit dieser i?C-Glied sein. Polarität nur ein einziger der beiden Eingänge der bi-

Das Differenzierglied 9 ist mit einem Phasenteiler 10 stabilen Kippschaltung 13 angesteuert,

üblicher Bauart verbunden, der einen Ausgang 11 Angenommen, ein Signal/₀ + Af stelle eine binäre

aufweist, an dem der zugeführte Impulszug unver- Eins dar, und angenommen, ein solches Signal werde

ändert wieder auftritt und der einen weiteren Aus- 50 der bistabilen Kippschaltung 4 zugeführt. Dann wird

gang 12 besitzt, an dem der zugeführte Impulszug mit ein Impulszug erzeugt, bei dem das Tastverhältnis

umgekehrter Polarität erscheint. Der Ausgang 11 des der einzelnen Impulse laufend abnimmt, wie es in der

Phasenteilers ist mit dem Setzeingang S einer bistabi- F i g. 2 D gezeigt ist, aus dem nach Filtern und Diffe-

len Ausgangskippschaltung 13 verbunden, die genauso renzieren schmale positive Impulse gewonnen werden,

wie die bistabile Kippschaltung 4 aufgebaut sein kann. 55 wie sie in der Fig. 2 H dargestellt sind. Diese posi-

Der Ausgang 12 des Phasenteilers ist dagegen mit tiven Impulse werden nun direkt dem Setzeingang der

dem Rücksetzeingang R der bistabilen Kippschal- Kippschaltung 13 zugeführt und erscheinen anderer-

tung 13 verbunden. Der Ausgang der bistabilen Kipp- seits als negative Impulse am Rücksetzeingang dieser

schaltung 13 steht mit dem Ausgangsanschluß 3 der Kippschaltung. Da die Kippschaltung 13 nur durch

Diskriminatorschaltung in Verbindung. 60 positive Spannungsflanken gekippt werden kann, er-

Nun soll im einzelnen beschrieben werden, wie die scheint am Ausgang der Kippschaltung 13 eine posi-Diskriminatorschaltung nach F i g. 1 arbeitet. Die tive Spannung, die eine binäre Eins darstellt. Ist die Rechteckwelle der Frequenz/₀, die vom Bezugs- Frequenz des eingehenden Signals dagegen /₀ — Af, oszillator 7 abgeleitet ist, wird dem Eingang 6 der bi- was eine binäre Null bedeutet, so entsteht eine Folge stabilen Kippschaltung 4 zugeleitet. Immer dann, wenn 65 schmaler negativer Impulse, die dem Phasenteiler 10 diese Rechteckwelle in positiver Richtung die Nullinie zugeführt wird. Dem Setzeingang der bistabilen Kippüberschreitet, wird die bistabile Kippschaltung 4 in schaltung 13 werden die negativen Impulse mit ihrer den Einszustand geschaltet, so daß die bistabile Kipp- ursprünglichen Polarität zugeführt. Demzufolge erfolgt

die Umsteuerung der bistabilen Kippschaltung 13 nun über den Rücksetzeingang, so daß die bistabile Kippschaltung 13 in den Nullzustand umschaltet und am Ausgang eine negative Spannung abgibt, die eine binäre Null darstellt.

Es sei bemerkt, daß die Darstellung von binären Eins- und Nullinformationen auch nach anderen Grundsätzen durchgeführt werden kann, als es eben beschrieben wurde, und daß die beschriebene Diskriminatorschaltung leicht auf diese andere Darstellungsart hin modifiziert werden kann. So ist es beispielsweise einfach, die Setz- und Rücksetzeingangsverbindungen der bistabilen Kippschaltungen zu vertauschen. Ebenso kann die Zuordnung zwischen den binären Informationen und den Spannungshöhen entgegengesetzt gewählt werden. Für die Wirkungsweise der beschriebenen bistabilen Kippschaltungen wurde angenommen, daß diese bistabilen Kippschaltungen auf positive Spannungsflanken an den Setz- bzw. den Rücksetzeingängen ansprechen. Diese Betriebsweise ist bekannt und kann durch eine kapazitive Kopplung erreicht werden. Bei dieser Betriebsweise geben die bistabilen Kippschaltungen zwei Ausgangsspannungen ab, solange sich die Übergänge von einem Schaltzustand in den anderen nicht überlappen. Dadurch ist eine sehr einfache Beschreibung der Wirkungsweise der Diskriminatorschaltung möglich. Bei einigen Betriebsbedingungen kann insbesondere bei der bistabilen Kippschaltung 4 die Zeitspanne zwischen zwei Schaltvorgängen kürzer als die Ansprechzeit der bistabilen Kippschaltung sein. Für solche Betriebsbedingungen ist es günstig, die Ankopplung der Kippschaltungseingänge direkt durchzuführen, so daß die bistabilen Kippschaltungen nicht mehr auf die Spannungssprünge, sondern vielmehr auf absolute Signalamplituden ansprechen. Unter diesen Bedingungen kann der Fall auftreten, daß die bistabile Kippschaltung nicht mehr zwei Ausgangsspannungen abgibt, sondern drei. Die dritte Ausgangsspannung entspricht dann dem gleichzeitigen Anlegen von Signalen an beiden Eingängen. Trotzdem weist der abgeleitete Impulszug eine niederfrequente Komponente auf, die sich linear ändert, so daß die Wirkungsweise der Diskriminatorschaltung im wesentlichen der bereits beschriebenen entspricht

Nun soll das Blockschaltbild nach F i g. 3 beschrieben werden, das eine andere Diskriminatorschaltung 21 zur Demodulation von Schwingungen darstellt, die durch Frequenzumtastung moduliert sind. Diese Diskriminatorschaltung demoduliert die eingehenden Schwingungen und filtriert auch jeweils den interessierenden Kanal heraus. An den Eingang 22 der dargestellten Schaltungsanordnung werden im allgemeinen modulierte Signale aus mehreren Kanälen gleichzeitig angelegt, von denen sich jedes als /₀ ± Δ f darstellen läßt. /₀ bedeutet hier die Mittelfrequenz in einem gegebenen Kanal. Die Schaltung filtert die interessierende Schwingung aus den Schwingungen in den anderen Kanälen heraus und sorgt für eine hochselektive Demodulation, d. h. für eine Demodulation mit hohem g-Wert. Die Diskriminatorschaltung nach F i g. 3 gibt genauso wie die Diskriminatorschaltung nach F i g. 1 am Ausgang 23 eine Rechteckwelle ab, die der Information gleicht, die der eingehenden Schwingung aufmoduliert wurde.

In der Diskriminatorschaltung 21 sind zwei parallelgeschaltete Signalwege 24 und 25 vorgesehen. Die Ausgangsgröße wird vom Signalweg 25 abgenommen. Im ersten Signalweg sind in der angegebenen Reihenfolge ein Multipliziernetzwerk 26, ein Tiefpaßfilter 27, ein Impulsformer 28 und ein Differenzierglied 29 hintereinandergeschaltet. Jeder dieser einzelnen Bausteine kann üblich aufgebaut sein. Weiterhin ist ein Bezugs-5 Oszillator 30 vorgesehen, dessen Schwingungen über einen Phasenschieber 31 dem Multipliziernetzwerk 26 zugeführt werden. Der Phasenschieber 31 verschiebt die Phasen der Bezugsschwingung um einen konstanten Winkel«, der ausreichend groß sein muß, um

ίο zwischen dem Frequenzhub von +A f und dem von -Af unterscheiden zu können. Das wird noch im einzelnen erklärt. Im praktischen Ausführungsbeispiel liegt der Winkel κ zwischen 45 und 135°.

Wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 können die Bezugsschwingungen von einem Bezugsoszillator abgeleitet werden, der bereits verfügbar ist. Das Multipliziernetzwerk erzeugt auf übliche Weise Produktkomponenten der beiden zugeführten Signale. Das Multipliziernetzwerk kann beispielsweise ein nichtlinearer Mischer sein, der nichtlineare Bauelemente oder Bauelemente mit veränderlicher Verstärkung enthält. Bei einer praktisch ausgeführten Ausführungsform war das Multipliziernetzwerk 26 als Halbleiterdiodenschalter ausgebildet, der von Signalen aus dem Bezugsoszillator 30 angesteuert wurde. Der Halbleiterdiodenschalter und auch der Bezugsoszillator 30 waren so aufgebaut, daß sie sich in Form mikroelektronischer Schaltungen darstellen ließen. Das Tiefpaßfilter 27 und das Differenzierglied 29 können einfache i?C-Netzwerke sein. Der Impulsformer 28 kann als Schmitt-Trigger-Schaltkreis aufgebaut sein.

Im Signalweg 25 sind in der angegebenen Reihenfolge ein zweites Multipliziernetzwerk 32, ein Tiefpaßfilter 33 und ein Impulsformer 34 hintereinandergeschaltat. Zusätzlich ist an den Ausgang das Impulsformers 34 noch eine Torschaltung 35 und eine bistabile Kippschaltung 36 angeschlossen. Die Signale aus dem B;zugsoszillator 30 werden dem Multipliziernetzwerk 32 direkt zugeführt. Die einzelnen Bauteile 32, 33 und 34 sind genauso wie die entsprechenden Bauteile im Signalweg 24 aufgebaut, während die bistabile Kippschaltung 36 der in der Diskriminatorschaltung nach F i g. 1 verwendeten bistabilen Kippschaltung entspricht. Die Torschaltung 35, die sowohl mit dem Impulsformer 34 als auch mit dem Differenzierglied 29 verbunden ist, weist zwei Ausgänge auf. An einem Ausgang entsteht ein Signal, wenn die zugeführten Eingangssignale von gleicher Polarität sind, während das andere Ausgangssignal entsteht, wenn die zugeführten Eingangssignale entgegengesetzte Vorzeichen haben. Signale am Ausgang 37 der Torschaltung 35 schalten die bistabile Kippschaltung 36 in den Einszustand um, während Signale am Ausgang 38 die bistabile Kippschaltung 36 auf Null zurückschalten.

Die Ausgangsgröße der bistabilen Kippschaltung 36 wird dem Ausgang 23 abgenommen.

Beim Betrieb der Diskriminatorschaltung nach F i g. 3 können frequenzgetastete Schwingungen aus mehreren Kanälen gleichzeitig den Multipliziernetzwerken 26 und 32 zugeführt werden, in denen diese Schwingungen mit den örtlich erzeugten Bezugsoszillatorschwingungen gemischt werden, so daß am Ausgang der beiden Multipliziernetzwerke auf übliche Weise die verschiedenen Produktkomponenten entstehen. Die Ausgangssignale der beiden Netzwerke 26 und 32 werden durch die Tiefpaßfilter 27 und 33 hindurchgeführt, die so ausgelegt sind, daß sie die hochfrequenten Komponenten unterdrücken und nur ein einziges

Band von Modulationsfrequenzen hindurchlassen, die dem eingestellten Kanal entsprechen. Es sei bemerkt, daß die Auswahl der Kanäle dadurch erfolgt, daß die örtlich erzeugte Bezugsfrequenz auf einen Wert eingestellt wird, der der Mittelfrequenz des Kanals entspricht, der demoduliert werden soll. Alle anderen empfangenen Kanäle erzeugen an den Ausgängen der Multipliziernetzwerke Modulationskomponenten, die außerhalb des Durchlaßbandes der Tiefpaßfilter liegen. Die ausgefilterten Impulszüge, die an diesem Punkt in den Signalwegen 24 und 25 sinusförmigen Verlauf haben, werden in den Impulsformern 28 und 32 in angenäherte Rechteckwellen umgewandelt.

Es wurde bereits bemerkt, daß die Phase der örtlich erzeugten Bezugsschwingung um einen festen Winkel α verschoben wird, bevor diese Bezugsschwingung dem Netzwerk 26 zugeführt wird. Das wird so durchgeführt, daß die durch den Frequenzhub bedingten Demodulationskomponenten an den Ausgängen der Impulsformer 28 und 34 eine Phasenbeziehung aufweisen, die eine Funktion des Vorzeichens des Frequenzhubes ist. Wenn demzufolge der Frequenzhub +Af beträgt, eilt die Phase der Rechteckwelle am Ausgang des Impulsformers 28 der Phase der Rechteckwelle am Ausgang des Impulsformers 34 um den Winkel λ nach. Das ist in den F i g. 4 B und 4 A dargestellt. Bei einem Frequenzhub von -Af eilt die Phase der Rechteckwelle am Ausgang des Impulsformers 28 der Phase der Rechteckwelle am Ausgang des Impulsformers 34 dagegen um den Winkel <x vor. Das ist in der F i g. 4C dargestellt.

Die Rechteckwelle, die in dem Impulsformer 28 erzeugt wird, wird in dem Differenzierglied 29 differenziert, so daß eine Folge von bipolaren schmalen Impulsen entsteht, die den Vorderfianken und den Rückflanken der Rechteckwelle entsprechen. Diese differenzierten Rechteckwellen sind für einen Frequenzhub von +Af und -Af in den F i g. 4D und 4E dargestellt. Die differenzierten Impulse werden nun zusammen mit der Rechteckwelle aus dem Impulsformer 34 der Torschaltung 35 zugeführt. Haben nun die Rechteckwelle und die differenzierten Impulse an den Eingängen der Torschaltung 35 die gleiche Polarität, so tritt ein Signal am Ausgang 37 auf, das die bistabile Kippschaltung 36 in den Einszustand umschaltet. Haben dagegen die Rechteckwelle und die differenzierten Impulse an den Eingängen der Torschaltung 35 entgegengesetzte Polarität, so tritt ein Signal auf der Leitung 38 auf, das die bistabile Kippschaltung 36 wieder auf Null zurückschaltet. Auf diese Weise wird am Ausgang 23 eine Rechteckwelle erzeugt, deren Verlauf die Information wiedergibt, die der eingehenden Schwingung in Form von Frequenzumtastung aufmoduliert wurde. Es sei bemerkt, daß der Winkel <x so nahe an 90° liegen muß, daß auf Grund der zeitliehen Verhältnisse zwischen den Impulszügen an der Torschaltung 35 zwischen Eingängen gleicher und ungleicher Polarität unterschieden werden kann.

Die beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach den F i g. 1 und 3 können abgewandelt werden. Die bistabilen Kippschaltungen können in den verschiedensten bekannten Formen ausgeführt sein, beispielsweise als Tunneldiodennetzwerke. Weiterhin kann das Differenzieren in der Ausführungsform nach F i g. 1 hinter dem Phasenteiler 10 durchgeführt werden. In der Ausführungsform nach F i g. 3 kann das Differenzierglied 29 in den zweiten Signalweg hinter dem Impulsformer eingesetzt werden, und der Phasenschieber 31 kann auch zwischen den Bezugsoszillator 30 und dem Multipliziernetzwerk 32 gesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Diskriminatorschaltung zur Demodulation von Schwingungen der Frequenz/₀, die durch Frequenzumtastung mit einem Frequenzhub von +Af moduliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß einem von zwei Eingängen (5, 6) einer bistabilen Kippschaltung (4) das modulierte Signal mit der Frequenz/₀ + Af und dem anderen ein Signal mit der Frequenz /₀ zuführbar ist, daß die Kippschaltung (4) derart ausgebildet ist, daß sie bei Zuführung des einen Signals den einen und bei Zuführung des anderen Signals den anderen der beiden stabilen Zustände einnimmt, daß an den Ausgang der bistabilen Kippschaltung (4) ein Tiefpaßfilter (8) mit nachgeschaltetem Differenzierglied (9) und an den Ausgang des Differenziergliedes (9) ein Phasenteiler (10) mit zwei Ausgängen, (11, 12) angeschlossen ist, die jeweils mit einem von zwei Eingängen (S, R) einer zweiten bistabilen Kippschaltung (13) verbunden sind, die ebenfalls bei Zuführung eines ihrer beiden Eingangssignale (S) den einen und bei Zuführung des anderen Eingangssignals (R) den anderen bistabilen Zustand einnimmt, und daß der Phasenteiler (10) derart ausgebildet ist, daß er bei Erhalt eines Signals der einen Polarität an dem einen seiner beiden Ausgänge und bei Erhalt eines Signals mit entgegengesetzter Polarität an dem anderen seiner beiden Ausgänge ein Signal abgibt.

2. Diskriminatorschaltung zur Demodulation von Schwingungen der Frequenz /₀, die durch Frequenzumtastung mit einem Frequenzhub von +Af moduliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Multipliziernetzwerken (26, 32) gleichzeitig das Signal mit der Frequenz /₀ + Af und jeweils eines von zwei phasenverschobenen Signalen mit der Frequenz /₀ zuführbar ist, daß das Ausgangssignal des einen Multipliziernetzwerkes (26) über ein das eine Seitenband durchlassendes Filter (27) und das Ausgangssignal des anderen Multipliziernetzwerkes (32) ebenfalls über ein das eine Seitenband durchlassendes Filter (33) einer die Phasenlage beider Filterausgangssignale vergleichenden Schaltung (28, 29, 34, 38, 36) zugeführt wird, die bei Auftreten zweier vorbestimmter Phasenverschiebungen zwischen den beiden Filterausgangssignalen zwei Signale unterschiedlicher Amplitude erzeugt.

3. Diskriminatorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Phasenlage der Filterausgangssignale vergleichende Schaltung einen an das eine Filter (27) angeschlossenen Impulsformer (28) mit nachgeschaltetem Differenzierglied (29), dessen Ausgang mit dem einen von zwei Eingängen einer Torschaltung (35) verbunden ist, einen weiteren dem anderen Filter (33) nachgeschalteten Impulsformer (34), dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang der Torschaltung verbunden ist, sowie eine bistabile Kippschaltung (36) enthält, daß die Torschaltung derart ausgebildet ist, daß

109 518/318

sie bei gleicher Polarität ihrer Eingangssignale an einem Ausgang (38) und bei entgegengesetzter Polarität ihrer Eingangssignale an einem zweiten Ausgang ein Signal abgibt, und daß die bistabile Kippschaltung (36) zwei Eingänge (R, S) aufweist,

10

die jeweils mit einem der Torschaltungsausgänge verbunden sind, und in Abhängigkeit vom Auftreten des einen oder des anderen ihrer beiden Eingangssignale (R, S) den einen oder den anderen stabilen Zustand einnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen