DE3032661A1

DE3032661A1 - Stereosignal-demodulator mit verbesserter abtrenncharakteristik

Info

Publication number: DE3032661A1
Application number: DE19803032661
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Tokyo Doi; Naotoshi Higashiyama
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-08-29
Publication date: 1981-04-16
Also published as: JPS5636246A; JPS6244732B2; GB2061676B; DE3032661C2; GB2061676A; US4390746A

Description

Die Erfindung betrifft Demodulator und speziell einen Stereosignal-Demodulator zum Demodulieren des FM (frequenzmodulierten) zusammengesetzten Stereosignals des Pilottonverfahrens .

5 Das zusammengesetzte FM Stereosignal des Pilottonsystems, d. h. das zusammengesetzte Signal, wird im allgemeinen als zusammengesetztes Signal bezeichnet, das aus einem Hauptkanalsignal, einem Nebenkanalsignal, einem Pilotsignal und einem SCA-Signal (Subsidiary Communication Authorization) 10 besteht. Das Hauptkanalsignal ist ein Summensignal (L + R) des linken und rechten Audiosignals und das Nebenkanalsignal enthält eine Komponente eines Differenzsignals (L-R) davon und ist ein AM (amplitudenmoduliertes) Signal eines

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Hilfsträgersignals (38 KHz), das durch das Differenzsignal moduliert wird. Das Pilotsignal ist ein 19 KHz Signal und ist ein Bezugssignal, das zur Auftrennung von linkem und rechtem Audiosignal benutzt wird. Das SCA-Signal wird für Hilfskommunikationszwecke verwendet, aber dieses Signal ist eine Signalkomponente, die nicht für die Stereo-Demodulation notwendig ist und im allgemeinen aus dem zusammengesetzten Stereosignal entfernt wird, bevor das zusammengesetzte Signal an den Stereodemodulator angelegt wird. Deshalb ist im folgenden unter "zusammengesetztem Stereosignal" das Signal zu verstehen, das aus Hauptkanalsignal, Nebenkanalsignal und Pilotsignal zusammengesetzt ist.

Als Schaltkreis zum getrennten Gewinnen von rechten und linken Signalen aus dem zusammengesetzten Signal gibt es hauptsächlich zwei Systeme, wovon eines vom Abtasttyp ist und das andere vom Matrixtyp.

Beim Katrixdekoder wird, nachdem das zusammengesetzte Signal mit Hilfe von Filtern in ein Hauptkanalsignal und ein Nebenkanalsignal getrennt worden ist, das Nebenkanalsignal durch den Hilfsträger von 38 KHz demoduliert, um das Differenzsignal (L - R) zu liefern. Die Signale (L + R) und (L-R) werden summiert bzw. subtrahiert, um die Signale L und R zu erhalten. Matrixdekoder werden

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aber nicht so häufig benutzt, da die Schaltkreiskonstruktion kompliziert ist und die Betriebsstabilität dieses Typs beeinträchtigt ist.

Beim Abtastdekoder andererseits wird das zusammengesetzte Signal so hin- und hergeschaltet, daß es In zwei Signale L und R getrennt wird. Da die Schaltkreiskonstruktion des Abtastdekoders einfach ist und da der Betrieb relativ stabil ist, wurden in letzter Zeit nahezu ausschließlich Abtastd©koder verwendet.

Es gibt sehr viele Vorschläge und Durchführungen von Abtastdekodern, wobei ein Demodulator₉ der einen Differentialverstärker benutzt, wie er in US~PS 3 617 641 beschrieben ist, allgemein benutzt v/ird, da er einfach auf integrierten Halbleiterschaltkreisen ausgestaltet werden kann. Bei diesem Demodulator wird das zusammengesetzte Signal dem gemeinsamen Emitterknotenpunkt zweies= Transistoren, die einen Differentialverstärker bilden_s zugeführt und die Einzelsignale werden dadurch getrennt,, daß der Basis des einen Transistors die Hilfsträgerfrequenz von 38 KHz zugeführt wird und der Basis des anderen Transistors die Hilfsträgerfrequenz mit entgegengesetzter Phase zugeführt wird. In diesem Falle wird, da die getrennten linken bzw. rechten Signale jeweils das entgegengesetzte Signal als Übersprechsignalkomponenten mehr oder weniger überlagert enthalten, ein Löschschaltkreis

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zum Löschen dieser Übersprechsignalkomponenten hinzugefügt. Dieser Löschschaltkreis ist so gestaltet, daß

se)/ er die zusammengesetzten Signale fabschwächt, daß sie im wesentlichen den gleichen Signalpegel wie die Uber-Sprechkomponenten haben, daß er die abgeschwächten zusammengesetzten Signale in linke und rechte Signale trennt und daß er die abgeschwächten linken und rechten Signale den oben erwähnten abgetrennten linken und rech ten Signalen hinzuaddiert, um so die Übersprechsignalkomponenten zu löschen bzw. zu neutralisieren. Ein Beispiel eines solchen Löschschaltkreises ist in der US-PS 3 617 641 als Schaltkreis aus den Widerständen 100, 101 und 102 und den Transistoren 60, 71 und 72 beschrieben.

Die Abschwächung des zusammengesetzten Signals wird normalerweise mit Hilfe eines T-Widerstandsschaltkreise; durchgeführt. In einem Stereodekoder vom Abtasttyp, der solche Übersprech-Löschschaltkreise aufweist, werden aber Abschwächung des zusammengesetzten Signals und Trennung des abgeschwächten zusammengesetzten Signales durch eine Kaskadeschaltung von einem T-Widerstandsscha] kreis, zwei Differentialverstärkerschaltern und einem Lastwiderstand durchgeführt. Dabei wird der T-Widerstanc schaltkreis zwischen die Emitter der zwei Transistoren des tiefer einstellenden Differentialverstärkers eingefi

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Als Folge haben die Emitter dieser Transistoren eine DC-Vor spannung, die durch das !"-Widerstandsnetzwerk bestimmt ist. Polglich müssen die Vorspannpotentiale der in Reihe geschalteten Differentialverstärker so gewählt werden, daß sie das DC-Potential berücksichtigen und daß die aktiven Elemente,, wie z. B. die Jeweiligen Transistoren, im linearen Bereich arbeiten. Auch wenn die oben beschriebenen Punkte berücksichtigt sind, um die Vorspannpotentiale zusammen mit den elektrischen Kennlinien, wie z. B. dem Verzerrungsfaktor zu bestimmen, kann ein Demodulator mit einem herkömmlichen Übersprech-Löschschaltkreis im Falle des Absenkens der Versorgungsspannung nicht mit guter Kennlinie arbeiten.

Es wird nun der Fall betrachtet, in dem die Versorgungsspannung reduziert ist. Da ein Gleichspannungsver~ lust, der durch das T-Widerstandsnetzwerk bestimmt Xs₉ unvermeidlich ist, werden die Vorspannungen an den aktiven Elementen, wie den Transistoren, entsprechend abgesenkt. Deshalb arbeiten die aktiven Elemente in 20.. ihrem nicht linearen Bereich. Im schlimmsten Falle geraten die Transistoren in den Sättigungsbereich, was zur Folge hat, daß die Signaleinführung zum Löschen der übersprechkomponenten nicht durchgeführt wird, so daß der Trennungsfaktor des produzierten Demodulations-25signals erheblich verschlechtert ist. Auch wenn die

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aktiven Elemente bei einer um so viel höheren Versorgungsspannung betrieben werden, daß sie frei von einer Reduktion des Trennfaktors sind, ist der Spielraum der Spannungen, die an die aktiven Elemente angelegt werden können, durch den Gleichstrompotentialverlust des T-Widerstandsschaltkreises herabgesetzt, so daß die Klirrfaktorkennlinie der getrennten Stereosignale verschlechtert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sterec signal-Demodulator zu schaffen, dessen Trenn- und Klirreigenschaften des demodulierten Ausgangssignales auch bei herabgesetzer Versorgungsspannung besser ist und der mit einer minimalen Zunahme von Bauteilen in einem integrierten Halbleiterschaltkreis ausgestaltet werden kann.

Erfindungsgemäß ist ein Stereosignal-Demodulator versehen mit einem Schaltkreis zum Auftrennen eines zusammengesetzten Stereosignals in eine rechte und eine linke Signalkomponente und einem Schaltkreis zum Überlagern der durch den Umschaltkreis erzeugten rechten bzw. linken Signalkomponente mit einer vorbestimmten Amplitude des zusammengesetzten Stereosignals.

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Vorteilhafterweise wird das zusammengesetzte Stereosignal in den Umschaltkreis zum Auftrennen der·Signalkomponenten durch einen Transistor in einer gemeinsamen Emitterschaltung eingespeist.

Beim erfindungsgemäßen Stereosignal-Demodulator werden die Signale zum überlagern über die getrennten linken und rechten Signalkomponenten zur Löschung der Übersprechkomponenten nicht durch Umschalten bzw. Abtasten des zusammengesetzten Signals erhalten, sondern nur durch Abschwächen des zusammengesetzten Stereosignals in vorbestimmten» Maße. Als Folge kann der Abschwächer zum Reduzieren des zusammengesetzten Stereosignals getrennt vom Umschaltkreis für die Stereodeko» dierung vorgesehen werden, so daß der Umschaltkreis mit der gesamten Versorgungsspannung ohne einen Gleichstrompotentialverlust durch den Abschwächer betrieben werlcai kann. Ferner können die jeweiligen Transistoren des Stereoumschaltkreises, da kein Gleichstromspannungsverlust durch den Abschwächer auftritt, mit einem Spaiv» nungsSpielraum betrieben werden, so daß der klirrfreie dynamische Bereich des Ausgangssignales verbreitert wird und der Trennfaktor verbessert wird. Ferner wird, wenn der Betrieb des erfindungsgemäßen Demodulators mit der gleichen Versorgungsspannung durchgeführt wird, wie beim herkömmlichen Demodulator, die Vorspannung an die

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-/inElemente erhöht, so daß die Klirrfaktorkennlinie verbessert wird. Ferner ist es möglich, da das in vorbestimmtem Maße abgeschwächte zusammengesetzte Signal den demodulierten linken und rechten Signalkomponenten überlagert wird, die Verzerrung im abgeschwächten Zusammengesetzen Signal zu verringern, die im herkömmlichen Demodulator durch das Umschalten des abgeschwächten zusammengesetzten Signales verursacht wird, und speziell ist es möglich, die Verzerrung im demodulierten Ausgangssignal aufgrund des Ubersprech-Löschvorganges zu eliminieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen genauer erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltkreis-Diagramm eines herkömmlichen Stereosignal-Demodulators vom Abtastdekodertyp, der einen Differentialverstärker benutzt;

Fig. 2 ein Schaltkreis-Diagramm des erfindungsgemäßen Stereosignal-Demodulators und

Fig. 3 ein Kennlinien-Diagramm der Versorgungsspannung gegen den Trennfaktor eines herkömmlichen und des erfindungsgemäßen Stereosignal-Demodulators.

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Bei einem herkömmlichen Stereosignal-Demodulator wird, wie in Fig. 1 gezeigt, das zusammengesetzte Signal an eine Eingangsklemme 18 gelegt, die mit der Basis eines Transistors 16 verbunden ist, dessen Emitter mit einem Signalabschwächer 29 verbunden 1st, der aus einem !-Widerstandsnetzwerk aus den Widerständen und 22 und einem Regelwiderstand 23 besteht. Der Kollektor des Transistors 16 ist mit dem gemeinsamen Emitterverbindungspunkt der Umschalttransistoren 11 und 12 zum Trennen des linken und rechten Kanalsignals aus dem zusammengesetzten Signal verbunden. An die jeweilige Basis der Umschalttransistoren 12 und 11 wird das Hilfsträgersignal von 38 KHz als Umschaltsignal über die Anschlußklemmen 24 und 25 angelegt, um die rechten und linken Signale aus dem zusammengesetzten Signal abzutrennen. Die Phasen der Umschaltsignale, die an die Eingangsklemmen 24 und 25 als Umschaltsignal gelegt werden, sind einander entgegengesetzt. Die Kollektoren der Transistoren 11 bzw. 12 sind jeweils mit rechten und linken Signalausgangsschaltkreisen 40 und 50 verbunden, die Stromspiegelschaltkreise sind, die sich aus den Transistoren 7, 8 und 27 bzw. den Transistoren 5, und 26 zusammensetzen. Die Ausgangssignale der rechten und linken Signalausgangsschaltkreise 40 und 50 werden jeweils an rechte bzw. linke Signalausgangsklemmen 2 bzw. 3 weitergeführt. Der rechte und der linke Ausgangsschaltkreis 40 und 50 wird jeweils über eine Versorgungsklemme mit einer Versorgungsspannung versorgt.

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Um die linken bzw. rechten Übersprechkomponenten in den jeweiligen Signalen an den Signalausgangsklemmen 2 und 3 zu löschen, ist ein Übersprechlöschschaltkreis 28 vorgesehen, der aus den Transistoren 9, 10 und 13 besteht. Die Emitter der Transistoren^J9 und 10 sind miteinander verbunden, die Kollektoren sind jeweils mit den entsprechenden Kollektoren der Transistoren 11 und 12 verbunden und die Basis der Transistoren 9 bzw. 10 ist jeweils mit der Basis der Transistoren 12 bzw. 11 verbunden. Mit dem Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren 9 und 10 ist der Kollektor eines Transistors 13 verbunden, dessen Emitter mit dem Signalabschwächer 29 verbunden ist und dessen Basis mit einer Masseklemme 4 über eine Bezugspannungsquelle 14 verbünde ist.

Im folgenden soll die Betriebsweise des herkömmlichen Demodulators beschrieben werden. Das zusammengesetzte Signal, das an die Eingangsklemme 18 angelegt wird, wird durch den Transistor 16 verstärkt, und das verstärkte Signal wird an die gemeinsame Emitterverbindung der Transistoren 11 und 12 über den Kollektor des Transistor) 16 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt werden abhängig vom Umschaltsignal von 38 KHz, das an die Umschaltsignaleingangsklemme 24 und 25 angelegt wird, die Transistoren 11 bzw. 12 alternierend leitend bzw. nichtleitend gemacht.

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Auf diese Weise wird das zusammengesetzte, durch den Transistor 16 verstärkte Signal durch die Transistoren 11 und 12 einer Zeitteilung unterworfen. Als Folge wird das rechte Kanalsignal abhängig von der Leitfähigkeit des Transistors 12 an den rechten Signalausgangsschaltkreis 50 geführt, um als Stromausgangssignal an der rechten Signalausgangsklemme 3 abgezweigt zu werden, während das linke Kanalsignal in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des Transistors 11 an den linken Signalausgangsschaltkreis 40 geführt wird, um als Stromausgangssignal an der linken Ausgangssignalklemme 2 abgezweigt zu werden. Da die Transistoren 5 und 6 und die Transistoren 7 und 8, die die Stromspiegelschaltungen der Signalausgangsschaltkreise 40 und 50 bilden-, vom PNP-Typ sind, ist ihre Stromverstärkung gering und kann durch Herstellungsbedingungen schwanken. Da aber der Basisstrom dieser Transistoren durch die Transistoren 26 und 27 vergrößert wird, kann die Symmetrie zwischen den erzeugten linken und rechten Ausgangssignalen beibehalten werden. Auf die Weise sind die zusammengesetzten Signale zu einem Stereosignal demoduliert,

Das rechte Kanalsignal enthält aber die übersprechkomponente des linken Kanalsignals und umgekehrt, wenn sie so belassen werden, wie sie sind, so daß die Trennung zwischen linkem und rechtem Kanalsignal ver-

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schlechtert ist. Um solche Übersprechkomponenten zu löschen, werden deshalb zusätzliche Übersprechlöschschaltkreise 28 und der Signalabschwächer 29 vorgesehen. D. h.,das zusammengesetzte Signal von der JCingangsklemme 18 wird am Emitter des Transistors 16 durch das T-Widerstandsnetzwerk, nämlich den Signalabschwächer 29, der aus den Widerständen 21, 22 und 23 besteht, geschwächt. Das abgeschwächte Signal wird über den Transistor 13 an die Transistoren 9 und "O geführt und es werden Übersprechlöschsignale in rechten und linken Signalausgangsschaltkreisen 50 und 40 überlagert, nachdem sie entsprechend der Leitfähigkeit und Nichtleitfähigkeit der Transistoren 9 und 10 getrennt worden sind. Entsprechend können durch geeignetes Einstellen der Widerstandswerte der Widerstände 21, 2 2 und 23 zum Abschwächen des zusammengesetzten Signals die Übersprechkomponenten des linken Kanals im rechter Kanalsignal und die Übersprechkomponente des rechter Kanals im linken Kanalsignal gelöscht werden. Auf die V/eise wird die Trennung zwischen linkem und rechtem Kanalsignal verbessert.

Beim bisher beschriebenen Schaltkreisaufbau wiri aber, wenn der Pegel des zusammengesetzten Signals und die Verstärkung der Stereodemodulation erhöht wird, die Trennung zwischen linkem und rechtem Kanal abrupt ver-

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schlechtert, wenn die Spannrings Versorgung an die Versorgungsklemme 1 klein wird» Speziell fließt, wenn der Pegel des zusammengesetzten Signals bzw. die DemodulationsverStärkung auf 1 V ** bzw. - 1 dB gesetzt wird, ein Strom von ungefähr 1 mA durch die Kollektoren der Transistoren 6 und 7 und der gleiche Strom fließt durch die Lastwiderstände oder Filterschaltkreise, die mit den Signalausgangsklemmen 2 und 3 verbunden sind. In diesem Fall tritt ein Potentialverlust im T-¥iderStandsnetzwerk aus den Widerständen 21, 22 und 23 auf, so daß das Gleichstrompotential an den Verbindungspunkten der Widerstände 21 und 22 ansteigt. Da dieses Gleichstrompotential durch den Abschwächfaktor des Signalabschwächers 29 bestimmt ist, wird das Potentialniveau auf ungefähr 0,4 V durch Auswahl der Widerstandswerte der Widerstände 21, 22 und 23 gesetzt, um den Abschwächungsfaktor zu erhalten, bei dem die beste Trennung erreicht wird. Folglich hat, wenn der Eingangs spannungspegel des zusammengesetzten Signals, wie oben angenommen, 1 V _f£ ist, das zusammengesetzte Signal die Maximalamplitude von 1,4 V, so daß die Basisvorspannung des Transistors 16 größer als 2,6 V sein muß, wenn ein gewisser Spielraum (0,1 V) gehalten wird« Dann schv/ingt, wenn das zusammengesetzte Signal die Maximalamplitude von 1,4 V hat, die Basisvorspannung des Transistors 16 um 2,6 V als Mittelpunkt, und deshalb müssen die Baaie-

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Potentiale der Transistoren 19, 11 und 12 mindestens 4,8 V haben, wenn die Kollektoremitterspannung des Transistors 16 bei Sättigung und die Klirrkennlinie des Demodulators berücksichtigt werden. Als Folge wird, wenn die Versorgungsspannung geringer als 6 V wird, die Kollektoremitterspannung der Transistoren 9, 10, 11 und 12 reduziert, so daß sie in den Sättigungsbereich geraten. Dann werden die Transistoren 9 und 10 des Übersprechlöschschaltkreises 28 unwirksam, so daß die Ubersprechlöschung vermindert wird und der Trennfaktor zwischen linkem und rechtem Kanal abrupt verschlechtert wird.

Diese spezielle Bedingung ist in Fig. 3 erläutert. In Fig. 3 zeigt Kurve 100 die Kennlinie der Spannungs-Versorgung V_cc gegen den Trennfaktor des Stereos..gnal-Demodulators herkömmlicher Art. Wie aus der Kennlinienkurve 100 zu ersehen ist, ist für Versorgungsspannungen V_cc größer als 6 V der Trennfaktor 55 dB, nirimt aber für Versorgungsspannungen V_cc kleiner als 6 V abrupt ab. Das liegt daran, daß der Löscheffekt £ufgrund der Spannungsreduzierung vermindert wird. Ferner ist, auch wenn der Trennfaktor zwischen rechtem und linkem Kanal bei einer Versorgungsspannung von nahe 6 V nicht verschlechtert ist, die Kollektoremitterspannung der Transistoren 9, 10, 11 und 12 klein, da sie ungefähr 0,5 V ist, so daß der Klirrfaktor durch diese

Transistoren verschlechtert wird. 130016/0641

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So verschlechtert sich also beim Stereoslgnal-Demodulator herkömmlicher Art gemäß Fig. 1, wenn der Eingangspegel des zusammengesetzten Signals und die Demodulationsverstärkung hochgesetzt sind, die Trennung abrupt mit dem Abfall der Versorgungsspannung. Mit anderen Worten ist es beim herkömmlichen Demodulator unmöglich, den Eingangspegel des zusammengesetzten Signales und die Demodulationsver-Stärkung heraufzusetzen, während die Spannungsabfallkennlinie verbessert wird. Zusätzlich ist der Klirrfaktor bei Betrieb- mit geringer Versorgungsspannung verschlechtert. Mit anderen Worten, beim herkömmlichen Demodulator ist es extrem schwierig, die Basisvorspannungen der Transistoren 9, 10, 11, 12 und 16 so einzustellen, daß sie die oben erwähnten Bedingungen erfüllen, während die Spannungsreduktionskennlinie verbessert wird.

Im folgenden wird ein Demodulator in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt. In diesem Stereosignal-Demodulator ist ein Ubersprech-Löschschaltkreis 35 parallel zur Eingangskierame 18 geschaltet, an die das zusammengesetzte Signal oder das Hauptkanalsignal und Nebenkanalsignal des zusammengesetzten Signales angelegt wird. Deshalb kann der Abschwächer, der mit den Transistoren 13 und 16 im her-

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kömmlichen Demodulator verbunden war, weggelassen werden so daß die jeweiligen Emitter der Transistoren 16 bzw. über die Widerstände 17 bzw. 15 an Masse gelegt v/erden können. Die Ausgänge des Übersprechlöschschaltkreises werden direkt mit den linken bzw. rechten Kanalsignalaus gangsklemmen 2 bzw. 3 verbunden. In diesem Aufbau wird das zusammengesetzte Signal, das an die Eingangsklemme 18 geliefert wird, sowohl an die Basis des Transistors 16 als auch an die jeweilige Basis der Transisto ren 19 bzw. 20, die den Ubersprech-Löschschaltkreis 35 bilden, gelegt. Zwischen die Emitter der Transistoren und 20 ist ein T-Widerstandsnetzwerk aus den Widerstände 30 und 31 und dem Regelwiderstand 32 geschaltet, und die jeweiligen Kollektoren der Transistoren 19 und 20 sind mit den linken bzw. rechten Kanalsignalausgangsklemmen bzw. 3 verbunden. In dieser Schaltkreisanordnung bilden deshalb die Transistoren 9, 10 und 13, der Widerstand und die KonstantSpannungsquelle 14 einen Gleichstromausgangskompensationsschaltkreis und bewirken im Gegensatz zum herkömmlichen Demodulator gemäß Fig. 1 keinen Übersprech-Löscheffekt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des bevorzugten erfindungsgemäßen Stereosignal-Demodulators beschrieben. Das demodulierte zusammengesetzte Signal des Pilottonsystems, das an die Eingangsklemme 18 angelegt wird, d. h. das zusammengesetzte Signal, wird durch den Emit-

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terverstärker aus Transistor 16 und Widerstand 17 verstärkt, und das verstärkte Signal wird an den gemeinsamen VerMndungspunkt der Emitter der Transistoren 11 und 12 gelegt. Diese Transistoren 11 und 12 werden in Abhängigkeit vom Umschaltsignal von 38 KHz, das aus dem Pilotton von 19 KHz erzeugt wird, und an die Umsehalteingangsklemmen 24 und 25 gelegt wird, auf- und zugeschaltet, so daß das verstärkte zusammengesetzte Signal einer Zeitteilung durch die Leitfähigkeit bzw. Nlchtleltfählgkeit der Transistoren 11 und 12 unterworfen wird und so in ein rechtes und ein linkes Kanalsignal aufgeteilt wird. Speziell tritt bei Leitfähigkeit des Transistors 12 das rechte Kanalsignal an der rechten Kanalsignalausgangsklemme 3 als Ausgangsstrom auf, der durch den Ausgangsschaltkreis 50 fließt, der sich aus den Transistoren 7, 8 und 27 zusammensetzt. Andererseits tritt bei Leitfähigkeit des Transistors 11 das linke Kanalsignal an der linken Kanalsignalausgangsklemme durch den Ausgangsschaltkreis 40 aus den Transistoren 5, 6 und 26 auf. Die linken und rechten Kanalsignale, die an den beiden Kanalsignalausgangsklemmen 2 bzw. auftreten, enthalten,wie vorher beschrieben, die Übersprechkomponenten des jeweils anderen Kanals. An die Kanalsignalausgangsklemmen 2 bzw. 3 wird aber das zusammengesetzte Signal vom Übersprech-Löschschaltkreis

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35 in einem solchen Maße angelegt, daß die oben erwähnten Übersprechkomponenten gelöscht werden. Speziell wird das zusammengesetzte Signal, das an der Klemme 18 anliegt, an die Basis der Transitoren 19 und 20 angelegt. Das zusammengesetzte Signal, das an den Transistor 16 angelegt wird, wird abgeschwächt, um so den normalen Stereoschaltbetrieb durchzuführen, während das anjüle Transistoren 19 und 20 angelegte Signal durch die Widerstände 30, 31 und 32 zwischen den Emittern der Transistoren abgeschwächt wird, um so die Signale für die Übersprechlöschung zu erzeugen. Das abgeschwächte zusammengesetzte Signal zur Übersprechlöschung wird über die Kollektoren der Transistoren 19 bzw. 20 an die linke Kanalsignalausgangsklemme bzw. die rechte Kanalsignalausgangsklemme 3 gelegt. Durch geeignetes Einstellen der Widerstandswerte der Widerstände 30, 31, 32 und 17 werden deshalb die Übersprechkomponenten im jeweils anderen Kanal, die im linken bzw. rechten Kanalsignal enthalten sind, gelöscht.

Im erfindungsgemäßen Demodulator betragen die Widerstandswerte der Widerstände 17, 30 und 31 vorzugsweise 1,2 KOhm, 5,1 KOhm und 5,1 KOhm und es ist deshalb ausreichend, daß der Widerstandswert des Regelwiderstand J>'< so eingestellt wird, daß der Trennfaktor optimal wird.

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Der Abschwächwert zur Optimierung des Trennfaktors, d. h. das optimale Verhältnis der Basis-zu Kollektorsignalpegsj der Transistoren 19 und 20 ist, wenn das optimale Verhältnis k,. genannt wird, bei k>j = 0,1817» Der Widerstandswert des Widerstandes 32 sum Erreichen dieses Wertes τοπ k₁ ist ungefähr 752 Ohm, und dabei kann der optimale Trennfaktor erreicht werden» Ferner ist der Bereich von k, der nötig ist um Trennfaktoren größer als 50 dB zu erhalten, von 0,1768 bis 0,1868. Wenn in diesem Falle di© Widerstandswerte der Widerstände 17, 30 und 31 beibehalten werden, ist es ausreichend, daß der Widerstandswert des Widerstandes 32 so eingestellt wird, daß er zwischen 653 0hm und 876 0hm liegt. Auf diese Weise ist der Trennfaktor zwischen rechtem und linkem Kanal vergrößert.

Gelegentlich kann man sich natürlich andere Zusammenstellungen der Widerstände 17, 30 und 31 vorstellen \md es reicht aus, daß der Widerstandswert des Widerstandes 32 passend zur ausgewählten Zusammenstellung eingestellt wird. Es ist unnötig zn erwähnen, daß, wenn der Trermfaktor größer als 40 dB sein soll, k * 0,1654 Ma 0,1986 gelten muß, so daß der Bereich der Widerstandswerte des Widerstands 32 breiter ist. Es soll erwähnt werden, daß das T-Widerstandsnetzwerk aus den Widerständen 30, 31 und 32 nicht notwendigerweise zwischen den Emittern der sistoren 19 und 20 verbunden sein muß, sondern daß die

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jeweiligen Emitter alternativ durch einzelne Widerstände geerdet sein können, die Widerstandswerte haben, die so gewählt sind, daß die Übersprechkomponenten gelöscht v/erden. In dieser Ausführungsform sind zwei Anschlüsse für die jeweiligen Emitterwiderstände notwendig, so daß die erst genannte Ausführungsform vorteilhafter ist.

Wenn nun der Spannungspegel des zusammengesetzten Eingangssignales und die DemodulationsverStärkung 1 V-- bzw. - 1 dB sind, wie oben beschrieben, kann, da der Emitter des Transistors 16 über den Widerstand 17 mit der Masseklemme 4 verbunden ist, die Basisvorspannung des Transistors 16 als 2,2 V mit einem kleinen Spielraum (0,1 V) gewählt werden. Deshalb kann die Spannung der Bezugsspannungsquelle 14 2,2 V sein. Dann schwingt, wenn das zusammengesetzte Signal zu einer maximalen Amplitude von 1,4 V hat, die Basisspannung des Transistors 16 um die Basisvorspannung von 2,2 V. Wie vorgehend beschrieben, kann das Basispotential der Transistoren 19, 11 und 12 auf 4,4 V gesetzt werden, wenn die Kollektoremitterspannung des Transistors 16 bei Sättigung und die Klirrkennlinie des Demodulators berücksichtigt wird. Andererseits werden die Übersprechkomponenten, die an der linken bzw. rechten Kanalausgangssignalklemme 2 bzw. 3 auftreten, durch die Tatsache gelöscht, daß der Ausgang des Übersprech-Löschschaltkreises

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direkt mit den Klemmen 2 bzw. 3 verbunden ist. Folglich wächst, wenn die Versorgungsspannung an der Versorgungsklemme 1 kleiner als 6 V wird, das Übersprechen des Umschaltkreises, der aus den Transistoren 11 und 12 besteht, Da aber die Versorgungsspannung, bei der die Transistoren 19 und 20 des Ubersprech-Löschkreises 35 gesättigt sind, klein im Vergleich zur Spannung, bei der die Transistoren 11 und 12 gesättigt sind, ist, wird das Übersprechlöschen auch bei einer Spannungsversorgungsreduktion beibehalten. Folglich wird, auch wenn die Hauptspannung auf ungefähr 4 V absinkt, der Trennfaktor zwischen linkem und rechtem Kanal nicht abrupt verschlechtert. Das kommt daher, daß der Umschaltkreis nicht in Reihe mit dem Übersprech-Löschschaltkreis 35 geschaltet ist.

Diese Bedingung wird in Fig» 3 durch Kurve 200 gezeigt. Bei Versorgungsspannungen größer als 6 V wird ein Trennfaktor von 55 dB erhalten, und bei einem Absinken der Versorgungsspannung auf 4 V kann immer noch ein Trennfaktor von 50 dB erreicht werden. Ferner kann, wie vorgeh-:-. J beschrieben, da die Basisvorspannung der Transistoren ίο, 11 und 12 niedrig gestaltet werden kann, ihre Kollektoremitterspannung bei gleicher Versorgungsspannung wie beim herkömmlichen Demodulator vergrößert werden, Z. B. haben bei einer Versorgungsspannung von 6 V die Kollektoremitter-Spannungen der Transistoren 11 und 12 den Wert 0,9 V und

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die des Transistors 16 den Wert 2,2 V₁ so daß der Klirrfaktor weiter herabgesetzt werden kann.

Erfindungsgemäß ist ferner, da der Ubersprech-Löschschaltkreis 35 parallel zum Transistor 16 mit der Eingangsklemme 18 verbunden ist. Der Transistor 16 arbeitet als gemeinsamer Emitterverstärker und der Signalabschwächer 29 ist nicht mit dem Emitter des Transistors 16 verbunden, wie beim herkömmlichen Demodulator. Durch diesen Aufbau können die Basispotentiale der Transistoren 16, 11 und 12 leicht gestaltet werden, so daß die Gestaltungsfreiheit für den Schaltkreis sehr vergrößert ist. Demgegenüber muß beim herkömmlichen Demodulator die Basisvorspannung des Transistors 16 in Übereinstimmung mit sowohl dem zusammengesetzten Eingangsspannungspegel als auch mit der Abschwächungskonstante des Signalabschwächers 29 gestaltet werden, so daß der Gestaltungsfreiraum für den Schaltkreis erheblich vermindert ist. Zusätzlich hat der erfindungsgemäße Demodulator, da der Transistor 16 als gemeinsamer Emitterverstärker verwendei wird, den Vorteil, daß der dynamische Eingangsbereich vei größert werden kann.

Durch die Erfindung ist also ein Stereosignal-Demodula tor geschaffen, dessen Trennfaktor zwischen rechtem und linkem Kanal bei einer Versorgungsspannung von ungefähr

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4 V genügend groß Ist, auch wenn das zusammengesetzte Signal einen Pegel von 1 V ^p und die Demodulatorverstärkung einen Wert von -1dB hat₉ und es wird sicher« lieh ein wesentlich geringerer Klirrfaktor für die gleiche Versorgungsspannung erreicht. Ferner können die Basispotentiale des Transistors 16 und der Umschalttransistoren 11 und 12 leicht gestaltet werden und ausserdem kann der dynamisch© Eingangsbereich vergrößert werden.

Wie vorangehend beschrieben ist es möglich, auch wenn der Pegel des zusammengesetzten Eingangssignales und die Stereodemodulationsverstärkung groß sind, ©inen Stereoslgnal-Demodulator zn schaffen, der einen großen Trennfaktor, eine hervorragende Spannimgsreduktlonscharakteristik und einen verbesserten Klirrfaktor hat.

Die Erfindung ist nicht auf das vorbeschrieben© Aueführungsbeispiel begrenzt» Z₀ B. kann der Widerstand 32, der in der vorbeschriebenen Ausführungsform als Regel« widerstand ausgestaltet war, in Abhängigkeit von der Abschwächung des zusammengesetzten Signales festgelegt werden, da die Abschwächung zum Löschen der übersprechkomponenten leicht bestimmt werden kann. Zusätzlich sind die zwei Ausgangsschaltkreise 40 und 50 als Stromspiegelschaltungen gestaltet, um die Stromausgangssignale zu er-

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zeugen, sie können aber auch andere Schaltkreiskonstruktionen aufweisen, wie z. B. Lastwideretände.

Ferner kann der erfindungsgemäße Demodulator natürlich in integrierten Schaltkreisen ausgestaltet werden, die auf einem einzigen Halbleitersubstrat ausgestaltet sind, und es hat sich gezeigt, daß er geeignet ist für solche Integration, da er keine Kondensatorelemente enthält. Ferner kann die Einrichtung zum Demodulieren des zusammengesetzten Signales nicht nur ein Differentialverstärker sein, sondern auch ein Diodenumschaltkreis. Ferner bilden die Transistoren 9, 10 und 13, der Widerstand 15 und die Bezugsspannungsquelle 14 einen Gleichstromversorgungsschaltkreis, der eine Änderung im Ausgangsgleichstrom aufgrund des Umschaltens der Transistoren 11 und 12 ausgleicht. Deshalb können, wenn die rechten und linken Kanalausgangsklemmen 2 bzw. 3 über Koppelkondensatoren mit Filterschaltkreisen od. dgl. der nächst Stufe verbunden sind, die Transistoren 9, 10 und 13 usw. des Gleichstromversorgungsschaltkreises weggelassen werde Das liegt daran, daß, auch wenn der oben erwähnte Vorspan schaltkreis weggelassen wird, die Ausgangssigr.ale trotz der Änderung im Ausgang zur nächsten Stufe übertragen werden.

Claims

Patentansprüche

(17 Stereosignal-Demodulator mit einem Umschaltkreis zum Trennen eines zusammengesetzten Stereosignals in eine rechte und eine linke Komponente, g e k s η η -

zeichne

durch einen Schaltkreis zum Überlagern

der durch den Umschaltkreis (11, 12) erzeugten rechten bzw. linken Signalkomponente mit einer vorbestimmten Amplitude des zusammengesetzten Stereosignals.
2. Stereosignal-Demodulator nach Anspruch 1, dadurch

ekennzeichnet

daß das zusammengesetzte

Stereosignal in den Umschaltkreis (11, 12) durch einen Transistor (16) einer gemeinsamen Emitterschaltung (16, 17) eingespeist wird.

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■ι-
3. Stereosignal-Demodulator, dadurch gekennzeichnet , daß er aufweist, eine Anschlußklemme (18) zum Empfangen von mindestens einem Hauptkanalsignal und einem Nebenkanalsignal eines zusammengesetzten Stereosignals, einen Umschaltkreis (11, 12) zum Demodulieren von Hauptkanalsignal und Nebenkanalsignal in ein rechtes und ein linkes Signal, einen Schaltkreis (35) zum Abschwächen des Hauptkanalsignals und Nebenkanalsignales in einer vorbestimmten Maße, eine Einrichtung (40, 50) zum Überlagern der vom Demodulierschaltkreis (11, 12) erzeugten rechten und linken Signale über die Ausgangssignale des Abschwächschaltkreises(35)und Ausgangsklemmen (2, 3) zum getrennten Abzweigen der rechten bzw. linken den Ausgangssignalen des Abschwächschaltkreises überlagerten Signale.
4. Stereosignal-Demodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Abschwächschaltkreis einen ersten und zweiten Transistor (19, 20) enthält, deren jeweilige Basis mit dem Hauptkanal- und Nebenkanalsignal versorgt wird und deren jeweilige Emitter über ein Widerstandsnetzwerk (30, 31, 32) miteinander verbunden sind, so daß das abgeschwächte Hauptkanal- und Nebenkanalsignal als Ausgangssignal von den jeweiligen Kollektoren entnommen werden kann.
5. Stereosignal-Demodulator nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet , daß das rechte bzw. linke Kanalsignal aus dem Umschaltkreis (11, 12) über Stromspiegelschaltkreise (40, 50) entnommen wird.
6. Stereosignal-Demodulator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Hauptkanalsignal und das Nebenkanalsignal über einen zusätzlichen Transistor in Emitterschaltung in den Umschaltkreis (11, 12) eingespeist wird.
7. Stereosignal-Demodulator nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Umschaltkreis einen dritten und einen vierten Transistor (11, 12) aufweist, die so miteinander verbunden sind, daß sie einen Differentialverstärker bilden, wobei das Hauptkanalsignal und Nebenkanalsignal der gemeinsamen Emitterverbindung von drittem und viertem Transistor (11, 12) zugeführt wird.
8. Stereosignal-Demodulator, dadurch gekennzeichnet , daß er aufweist, einen ersten Transistor (16) in gemeinsamer Emitterschaltung, dessen Basis das Hauptkanalsignal und Nebenkanalsignal eines zusammengesetzten Stereosignals empfängt, zweite und dritte Transistoren (11, 12), deren Emitter gemeinsam

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mit dem Kollektor des ersten Transistors (16) verbunden ist, und deren Jeweilige Basis mit Umschaltsignalen versorgt wird, die die Hilfsträgerfrequenz des zusammengesetzten Stereosignals haben und jeweils von entgegengesetzter Phase sind, linke und rechte Signalausgangsklemmen (2 bzw. 3), die über einen Ausgangsschaltkreis (40 bzw. 50) mit den Kollektoren der Transistoren (11 bzw. 1 verbunden sind, einem Abschwächschaltkreis (35), der mit der Basis des Transistors (16) verbunden ist und das Hauptkanalsignal und Nebenkanalsignal abschwächt, und einer Einrichtung zum Zuführen des Ausgangssignals des Abschwächschaltkreises (35) an die linke bzw. rechte Sigcialausgangsklemrae (2 bzw. 3).
9. Stereosignal-Demodulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Abschwächschaltkreis den vierten und fünften Transistor (I9_r 20) enthält, die ihre Basis Jeweils mit der Basis des ersten Transistors (16) verbunden haben und einen Widerstandsschaltkreis, der zwischen den Emittern der Transistoren (19 und 20) angeschlossen ist, wobei die Ausgangssignale des Abschwächkreises (35) von den Kollektoren der Transistoren (19 bzw. 20) an die linke bzw. rechte Signalausgangsklemme (2 bzw. 3) geführt werden.

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10. Stereosignal-Deraodulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangsschaltkreise (40, 50) eine Stromspiegelschaltung (5, 6, 26 bzw. 7, 8, 27) aufweisen.
11. Stereosignal-Demodulatorj, dadurch gekennzeichnet , daß er aufweist, eine Anschlußklemme

und (18) zum Empfangen eines Hauptkanalsignals|eines Nebenkanalsignals eines zusammengesetzten Stereosignals, einen ersten Transistor (16) in gemeinsamer Emitterverbindung, dessen Basis mit der Eingangsklemme (18) verbunden ist, zweite und dritte Transistoren (11, 12), deren jeweilige Emitter mit dem Kollektor des ersten Transistors (16) verbunden ist, wobei die Transistoren (11 und 12) alternierend leitfähig und nichtleitfähig gemacht %tferden in Abhängigkeit vom Hilfsträgersignal des zusammengesetzten Stereosignals, um so das Hauptkanalsignal und Nebenkanalsignal in ein linkes und rechtes Kanalsignal zu demodulieren, eine erste und zweite Stromspiegelschaltung (40, 50), die Jeweils mit dem Kollektor der Transistoren (11 bzw. 12) verbunden sind, rechte und linke Signalausgangsklemmen (2 bzw. 3), die jeweils mit dem Ausgang des ersten bzw. zweiten Stromspiegelschaltkreises verbunden sind, vierte und fünfte Transistoren (19? 20), deren Basis jeweils mit der Eingangsklemme (18) verbunden ist, ein Widerstandsnetzwerk (30, 31, 32), das zwischen die Emitter der Transisto-

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ren (19 und 20) verbunden ist und eine Vorrichtung, die die Ausgangssignale an den Kollektoren der Transistoren (19 bzw. 20) an die linke bzw. rechte Signalausgangsklerame (2 bzw. 3) führt.

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