CH651431A5 - Abstimmschaltung fuer einen empfaenger, deren abstimmlage von dem stand eines zaehlers bestimmt wird. - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstimmschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so abzuwandeln, dass sie jeder Änderung des Zählerstandes mit vernachlässigbarer Zeitverzögerung folgen kann. Man könnte daran denken, das Zeitglied der Abstimmschaltung so zu dimensionieren, dass diese Bedingung in jedem Fall erfüllt ist. Das Zeitglied würde dann jedoch seinen eigentlichen Zweck nicht mehr erfüllen, und es würden die eingangs angeordneten Nachteile auftreten.

Die genannte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die hohe Zeitkonstante zur Unterdrückung von Störungen im Niederfrequenzteil des Empfängers nur erforderlich ist, wenn die Stellung des Zählers mit geringer Taktfrequenz verändert wird. Störende sprunghafte Änderungen der eingestellten Empfangsfrequenz treten nämlich insbesondere dann auf, wenn die Abstimmschaltung den Änderungen des Zählerinhaltes unmittelbar folgen kann und die Abstimmfrequenz beispielsweise schon erreicht, bevor der Zähler einen nächsten Taktimpuls erhält. Diese Erkenntnis ausnutzend ist bei der erfindungsgemässen Abstimmschaltung das Zeitglied in Abhängigkeit von der Zählfrequenz des Zählers regelbar ausgeführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine als Blockschaltbild wiedergegebene Abstimmschaltung mit den erfindungsgemässen Merkmalen,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel von einigen Schaltungsdetails der Schaltung gemäss Fig. 1,

Fig. 3 eine Weiterbildung der Schaltung gemäss Fig. 2 und

Fig. 4 ein praktisches Ausführungsbeispiel der Schaltung gemäss Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Abstimmschaltung für einen Überlagerungsempfänger dargestellt mit einem Mischoszillator 3. Das Ausgangssignal am Ausgang 4 des Oszillators 3 ist der Mischstufe des nicht näher dargestellten Empfängers zugeführt. Der Oszillator 3 ist ein Teil einer Regelschaltung, zu der weiter die Schaltungsblöcke 1, 2, 6 und der Kondensator 7 gehören. Der Block 1 ist ein Eingabezähler, dessen Zählerstand mittels von einem Handrad 8 abgeleiteter Zähltakte 9 veränderbar ist. Es sind Schaltungen bekannt, mittels derer der Zähler 1 je nach Drehrichtung des Handrades 8 in Aufwärts* oder Abwärtsrichtung umgeschaltet wird. Eine geeignete Schaltung ist beispielsweise in der DE-OS 27 03 861 beschrieben. Je nach Drehgeschwindigkeit des Handrades 8 ist die Frequenz der zugeführten Taktimpulse 9 unterschiedlich.

Der Inhalt des Zählers 1 ist einem Schaltungsteil 2 zugeführt, in dem überwacht wird, ob der augenblickliche Zählerstand des Zählers 1 zu der augenblicklichen Ausgangsfrequenz des Oszillators 3 passt. Die Schaltung 2 ist so aufgebaut, dass jeder Zählerstellung eine bestimmte Frequenz des Oszillators 2 zugeordnet ist. Als Zähler kann beispielsweise eine mit einem Mikroprozessor aufgebaute Schaltung dienen.

Für den Schaltungsteil 2 sind verschiedene Schaltungsmöglichkeiten bekannt. Beispielsweise kann der Schaltungsteil 2 gemäss DE-OS 25 33 072 so aufgebaut sein, dass die Oszillatorfrequenz des Oszillators 3 in einer Frequenzzählerschaltung ermittelt wird. Der Inhalt des Frequenzzählers wird dann mit dem Inhalt des Eingabezählers 1 verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird am Ausgang 10 des Schaltungsteils 2 ein Steuersignal abgegeben, das angibt, in welcher Richtung der Oszillator verändert werden muss, damit die Zuordnung der miteinander verglichenen Werte wieder hergestellt wird. Mit diesem Steuersignal des Schaltungsteils 2 wird der Oszillator 3 über einen Steuereingang 5 nachgeregelt.

Der Schaltungsteil 2 kann jedoch beispielsweise auch so ausgeführt werden, dass die Schaltung nach dem PLL-Verfah-ren arbeitet. Der Schaltungsteil 2 enthält dann einen Phasen-

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komparator, dessen einem Eingang über einen programmierbaren Teiler das Ausgangssignal des Oszillators 3 und dessen anderem Eingang ein Referenzsignal zugeführt sind. Der Ausgang des Zählers 1 ist in diesem Fall mit dem das Teilungsverhältnis vorgebenden Steuereingang des programmierbaren Teilers zu verbinden. Als Steuersignal dient das Signal am Ausgang des Phasenkomparators.

Von dem Ausgangssignal am Ausgang 10 des Schaltungsteils 2 wird bei einer Abweichung im Schaltungsteil 2 über ein Stellglied 6 der Kondensator 7 aufgeladen bzw. entladen. Durch den vom Stellglied 6 bestimmten Ladestrom und die Kapazität des Kondensators 7 ist vorgegeben, mit welcher Zeitkonstante die Ausgangsfrequenz des Oszillators 3 und damit die Empfangsfrequenz der Abstimmschaltung verändert werden kann.

Damit die Abstimmschaltung auch schnellen Änderungen des Zählerstandes des Zählers 1 folgen kann, ist das Zeitglied der Abstimmschaltung regelbar ausgeführt. Das Stellglied 6, das den Ladestrom des Kondensators 7 vorgibt, ist über einen Eingang 11 einstellbar. An den Eingang 11 des Stellgliedes 6 ist ein Steuersignal geführt, durch das der während der Nachregelung auftretende Ladestrom in seiner Höhe der Taktfrequenz der Taktimpulse 9 am Eingang des Zählers 1 angeglichen und nachgeführt wird. Das Steuersignal für das Stellglied 6 wird aus den Taktimpulsen 9 in einem Schaltungsteil 12 gewonnen. Die Grenze für die Abstimmgeschwindigkeit ist bei jeder Taktfrequenz der Zählimpulse 9 so niedrig, dass die Frequenz des Oszillators sich möglichst stetig ändert. Dadurch werden Störungen im Niederfrequenzteil des Empfängers vermieden. Besonders störend würde es sich auswirken, wenn in der Regelschaltung bei der Einstellung auf eine neue Frequenz ein Überschwingen der Frequenz über den gewünschten Wert stattfinden würde.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Schaltungsteils 12 aus Fig. 1 dargestellt. Der Ladestrom des Kondensators 7 wird von einem als Stellglied arbeitenden Stromverstärker 13 liefert. Die Stromrichtung des von dem Stromverstärker 13 gelieferten Stromes wird von dem Schaltungsteil 2 über Eingänge 14 und 15 des Stromverstärkers 13 gesteuert. Die Höhe des Stromes wird an einen mit «bias» bezeichneten Eingang vorgegeben. Je nachdem welche Signale an den Eingängen 14 und 15 vorliegen, fliesst ein eingestellter Strom in der einen Richtung, überhaupt kein Strom oder der eingestellte Strom mit entgegengesetzter Richtung. Ein derartiger umschaltbarer und steuerbarer Stromverstärker ist z.B. als integrierte Schaltung (CA 3080 von RCA) bekannt. Die Spannung am Kondensator 7 ist über einen Trenn Verstärker 16 der Ausgangsklemme 17 zugeführt, die mit dem Steuereingang 5 des Oszillators 3 in Fig. 1 verbunden ist.

Mittels eines Widerstandes 18, der zwischen den Steuereingang «bias» des Verstärkers 13 und einen Schaltungspunkt, an dem eine Hilfsspannung UH liegt, geschaltet ist, ist ein Mindestwert für den Ladestrom a- Ii vorgegeben, wobei a der Stromverstärkungsfaktor des Verstärkers 13 und Ii der Strom durch den Widerstand 18 sind.

Über einen zweiten Widerstand 19 wird ein zweiter Strom h in den Steuereingang des Verstärkers 13 eingespeist. Dieser Strom h wird aus einem Kondensator 20 entnommen. Der Kondensator 20 wird aus einer Hilfsspannungs-Quelle Uh

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über einen Widerstand 21 und einen elektronischen Schalter 22 gespeist. Bei jedem Impuls, der dem Eingabezähler 1 in Fig. 1 zugeführt wird, wird der Schalter 22 für eine konstante Zeitdauer geschlossen. Zu diesem Zweck ist die Impulsspan-nung 9 einer als Monoflop arbeitenden Schaltung 23 zugeführt. In der Schaltung 23 werden Impulse konstanter Impulsbreite erzeugt. Vom Ausgang der Schaltung 23 wird der elektronische Schalter 22 angesteuert. Da die Ladezeit des Konsensators 20 proportional mit der Frequenz der Taktimpulse 9 variiert, ist die Spannung am Kondensator 20 im wesentlichen proportional zur Frequenz der Taktimpulse 9. Der Stromanteil I2, der am Ausgang des Verstärkers 13 als Ladestrom a -12 auftritt, ist damit abhängig von der Frequenz der Taktimpulse 9, und zwar derart, dass der Ladestrom mit zunehmender Frequenz der Taktimpulse 9 zunimmt. Auf diese Weise wird die durch das Zeitglied (Verstärker 13 und Kondensator 7) vorgegebene Änderungsgeschwindigkeit der Abstimmschaltung mit der Frequenz der eingegebenen Taktimpulse 9 verändert. Das Zeitverhalten der Abstimmschaltung ist jeweils an die Frequenz der Taktimpulse 9 angepasst.

Die Schaltung in Fig. 3 ist eine Weiterbildung der Schaltung gemäss Fig. 2. Die gleichen Schaltungsteile tragen die gleichen Bezugszeichen. Die Hilfsspannungen UH haben keinen festen Betrag, sondern sind von der am Ausgang des Verstärkers 16 auftretenden Abstimmspannung U abgeleitet. Zur Pegelanpassung dient ein Spannungsteiler aus den Widerständen 24 und 25. Durch diese Massnahme wird erreicht,

dass die Abstimmgeschwindigkeit der Abstimmschaltung über den gesamten Abstimmbereich im wesentlichen konstant ist. Die Nichtlinearität der Abstimmsteilheit des Überlagerungsoszillators 3 in Fig. 1 wird kompensiert. Durch die DE-OS 27 18 472 ist es an sich bekannt, den Ladestrom eines Zeitgliedes in einer Abstimmschaltung in Abhängigkeit von der Abstimmspannung zu steuern.

Bei der Schaltung nach Fig. 3 ist die am Kondensator 20 liegende Spannung abhängig von dem Produkt aus der von der Abstimmspannung U abhängigen Hilfsspannung Uh und der Frequenz der Taktimpulse 9. Durch diese doppelte Abhängigkeit wird auf einfache Weise erreicht, dass auch der Einfluss der Frequenz der Taktimpulse 9 auf die Änderungsgeschwindigkeit der Abstimmschaltung im gesamten Bereich der Abstimmung im wesentlichen linear verläuft.

Fig. 4 zeigt Ausführungsbeispiele für die Schaltung 23 und den elektronischen Schalter 22 in Fig. 3. Die Impulsspannung 9 wird in einem Differenzierglied aus dem Kondensator 26 und dem Widerstand 27 differenziert und in einem Operationsverstärker 29 zu Impulsen konstanter Breite verstärkt. Die Schaltung arbeitet einwandfrei, wenn der Pegel der Impulsspannung 9 grösser als die am invertierenden Eingang des Verstärkers 29 liegende positive Spannung Ui ist. Wenn am Ausgang des Verstärkers 29 kein Impuls vorliegt, ist der Ausgang auf Massepotential geschaltet, so dass wegen der positiven Hilfsspannung UH die Diode 30 leitend ist. Die Diode 31 dagegen ist gesperrt. Beim Auftreten eines Impulses am Ausgang des Verstärkers 29 wird die Diode 30 gesperrt, und es fliesst von der Hilfsspannung UH über den Widerstand 21 und die jetzt leitend gewordene Diode 31 ein Ladestrom auf den Kondensator 20. Im übrigen arbeitet die Schaltung wie die in Fig. 3 gezeigte Schaltung.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

651 431 PATENTANSPRÜCHE

1. Abstimmschaltung für einen Empfänger, deren Abstimmlage von dem Stand eines Zählers (1) bestimmt wird, dem zur Veränderung der Abstimmlage Zählimpulse (9) von einer Impulsquelle (8) zuführbar sind, mit einer ein Zeitglied (6,7) aufweisenden Schaltung (2,6,7) zur Bildung eines Abstimmsignals, dadurch gekennzeichnet, dass von den Zählimpulsen (9) ein die Frequenz der Zählimpulse (9) wiedergebendes Steuersignal (h) abgeleitet ist und dass mit dem Steuersignal das die Änderungsgeschwindigkeit der Abstimmschaltung begrenzende Zeitglied (6, 7) so gesteuert ist, dass mit zunehmender Frequenz der Zählimpulse die Grenze der Änderungsgeschwindigkeit zu höheren Werten hin verschoben wird.

2. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitglied (6,7) durch einen Ladekondensator (7) und eine Stromquelle (13) gebildet ist und dass der Strom der Stromquelle (13) von dem Steuersignal (I2) steuerbar ist.

3. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Zählimpulsen (9) Impulse mit konstanter Breite gebildet werden und dass aus den Impulsen mit konstanter Breite mittels eines Siebgliedes (21, 20) ein dem Gleichspannungsmittelwert dieser Impulse entsprechendes Signal gebildet wird, das als Steuersignal dient.

4. Abstimmschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Impulse mit konstanter Breite von einer Hilfsspannung (Uh) vorgegeben ist, deren Wert sich mit der Abstimmspannung der Abstimmschaltung ändert.

5. Abstimmschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Hilfsspannung (UH) sich proportional zur Abstimmspannung (U) ändert.

Es sind verschiedene Abstimmsysteme bekannt (z.B. DE-OS 27 03 861 und DE-OS 27 20 170), die einen Zähler aufweisen, dessen Zählerstellung durch Zählimpulse in Ab-oder Aufwärtsrichtung veränderbar ist. Die eingestellte Empfangsfrequenz ist abhängig von der Stellung des Zählers. Der Inhalt der Zählerstufen des Zählers steuert also den Abstimmvorgang. Solche Abstimmschaltungen haben die Eigenschaft, dass die Empfangsfrequenz sich in kleinen Stufen verändert, da der Zähler durch jeden Zählimpuls um einen Zählschritt weitergestellt wird. Durch ein Zeitglied in der Abstimmschaltung kann die Änderungsgeschwindigkeit der Empfangsfrequenz begrenzt werden, wodurch verhindert wird, dass die schrittweise Einstellung des Abstimmsystems sich beispielsweise im NF-Teil des Empfängers störbar bemerkbar macht. Durch das Zeitglied wird auch ein Überschwingen der Schaltung über eine durch einen bestimmten Zählerstand vorgegebene Empfangsfrequenz hinaus vermieden. Durch das Zeitglied erhält die Abstimmschaltung eine gewisse Trägheit, die aber erforderlich ist, um die erwähnten Nachteile zu vermeiden. Diese Trägheit hat zur Folge, dass -die Abstimmschaltung schnellen Änderungen des Zählerstandes nicht in jedem Fall folgen kann. Insbesondere bei Rundfunkgeräten besteht das Bedürfnis, die Empfangsfrequenz innerhalb eines eingestellten Empfangsbereiches schnell zwischen zwei weit auseinanderliegenden Werten zu ändern.