DE19540139C2 - Procedure for setting the center frequency of a bandpass filter - Google Patents

Procedure for setting the center frequency of a bandpass filter

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Mittenfrequenz eines Bandfilters, bei welchem das Bandfilter mit einem Verstärker verbunden wird, der so dimensioniert ist, daß er zusammen mit dem Bandfilter einen Oszillator bildet, der sich zu einer Schwingung mit seiner Eigenreso­ nanzfrequenz erregt, die gleich der Mittenfrequenz des Bandfilters ist, die Frequenz der Oszillatorschwingung gemessen wird und die Mittenfrequenz des Bandfilters durch ein an einen Frequenzsteuereingang angelegtes Frequenz­ steuersignal so eingestellt wird, daß die gemessene Frequenz der Oszillatorschwingung mit einem vorgegebenen Sollwert übereinstimmt.The invention relates to a method for adjusting the Center frequency of a band filter at which the band filter is connected to an amplifier that is dimensioned in this way is that together with the bandpass filter it is an oscillator that forms a vibration with its own resonance excitation frequency that is equal to the center frequency of the Band filter is the frequency of the oscillator oscillation is measured and the center frequency of the bandpass filter a frequency applied to a frequency control input Control signal is set so that the measured frequency the oscillator oscillation with a predetermined setpoint matches.

Bei einem aus der EP 0 034 064 A2 bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Einstellung der Mittenfrequenz eines Band­ sperrfilters entweder von Hand, bis die gemessene Oszilla­ torfrequenz mit dem Sollwert übereinstimmt, oder automatisch durch eine Regelschaltung, die die Oszillatorfrequenz mit der Frequenz eines Referenzsignals vergleicht und bei Fest­ stellung einer Abweichung ein Frequenzsteuersignal erzeugt, das die Mittenfrequenz verstellt, bis die Abweichung besei­ tigt ist.In a method known from EP 0 034 064 A2 Kind of setting the center frequency of a band blocking filter either by hand until the measured oszilla gate frequency matches the setpoint, or automatically through a control circuit that uses the oscillator frequency  compares the frequency of a reference signal and at fixed position of a deviation generates a frequency control signal, that adjusts the center frequency until the deviation is present is done.

In der DE 32 36 162 A1 ist ein selbstabgleichender Schmal­ bandempfänger extrem hoher Güte bzw. geringer Bandbreite beschrieben, der eine resonanzfähige Schaltung enthält, die hinsichtlich der Resonanzfrequenz und der Güte elektrisch einstellbar ist, und bei dem ein Mikrocomputer ständig Frequenz und Bandbreite mißt und aufgrund dieser Meßergeb­ nisse die elektrischen Stellgrößen für den Resonanzkreis so ausgibt, daß sich genau die gewünschte Frequenz und Band­ breite ergeben. Die resonanzfähige Schaltung ist dadurch gebildet, daß der Empfänger als Audion ausgebildet ist, dessen Mitkopplung zur Messung der Resonanzfrequenz in kleinen Schritten erhöht wird, bis die Eigenschwingung einsetzt.DE 32 36 162 A1 is a self-balancing narrow extremely high quality or low bandwidth band receiver described, which contains a resonant circuit, the electrical in terms of resonance frequency and quality is adjustable, and in which a microcomputer constantly Measures frequency and bandwidth and based on this measurement result nisse the electrical manipulated variables for the resonance circuit outputs that exactly the desired frequency and band wide surrender. The resonant circuit is thereby formed that the receiver is designed as an audion, its positive feedback for measuring the resonance frequency in small increments is increased until the natural vibration starts.

Aus der DE 28 54 852 C2 ist eine elektronische Abstimmein­ heit bekannt, die insbesondere für Fernseh-Empfangsgeräte bestimmt ist, um beliebig viele Eingangskreise des Tuners in jedem Kanal bei jeder Kanalneueinstellung automatisch exakt abzustimmen. Zu diesem Zweck ist jedem Eingangskreis ein Hilfsoszillator und ein Analogspeicher zugeordnet. Während des Abstimmvorgangs werden zunächst nacheinander die Eingangskreise durch die ihnen zugeordneten Hilfsoszilla­ toren kurzzeitig zum Schwingen gebracht, und die jeweilige Frequenz eines Kanals wird durch Einstellung eines ent­ sprechenden Teilerverhältnisses in einem als Frequenznach­ regelschaltung dienenden PLL-System abgestimmt. Die sich ergebenden Abstimmspannungen für die Eingangskreise werden in den zugeordneten Analogspeichern gespeichert, von denen sie nach Beendigung des Abstimmvorgangs den Abstimmdioden der Eingangskreise zugeführt werden.From DE 28 54 852 C2 is an electronic voting unit known, in particular for television receivers is intended to put in any number of input circuits of the tuner every channel automatically with every new channel setting vote. For this purpose, each input circuit is one Auxiliary oscillator and an analog memory assigned. While of the voting process are the successive Entrance circles through the auxiliary oscilla assigned to them gates vibrated briefly, and the respective Frequency of a channel is set by setting an ent speaking division ratio in one as frequency control circuit serving PLL system. Which resultant tuning voltages for the input circuits stored in the assigned analog memories, of which the tuning diodes after completion of the tuning process of the input circuits.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das mit geringem Aufwand eine schnelle Einstellung der Mittenfrequenz eines Bandfilters ermöglicht.The object of the invention is to create a method the quick adjustment of the with little effort  Center frequency of a band filter enables.

Ausgehend von dem eingangs angegebenen Verfahren wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Einstel­ lung der Mittenfrequenz des Bandfilters auf den vorgegebenen Sollwert ein Frequenzsteuersignal mit einem ersten Wert an den Frequenzsteuereingang des Bandfilters angelegt und die daraus resultierende erste Oszillatorfrequenz gemessen wird, daß dann ein Frequenzsteuersignal mit einem zweiten Wert an den Frequenzsteuereingang des Bandfilters angelegt und die daraus resultierende zweite Oszillatorfrequenz gemessen wird, daß durch Interpolation zwischen den beiden Werte­ paaren der dem Sollwert der Mittenfrequenz zugeordnete Wert des Frequenzsteuersignals ermittelt wird, und daß ein Frequenzsteuersignal mit diesem ermittelten Wert an den Frequenzsteuereingang des Bandfilters angelegt wird.Based on the method specified at the beginning, this is Object achieved according to the invention in that the setting the center frequency of the bandpass filter to the specified one Setpoint a frequency control signal with a first value the frequency control input of the bandpass filter and the the resulting first oscillator frequency is measured, that then a frequency control signal with a second value the frequency control input of the bandpass filter and the resulting second oscillator frequency measured will that by interpolation between the two values pair the value assigned to the setpoint of the center frequency of the frequency control signal is determined, and that a Frequency control signal with this determined value to the Frequency control input of the band filter is applied.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt keine Regelung der Mittenfrequenz des Bandfilters, sondern der für die Einstellung des Sollwerts der Mittenfrequenz erforderliche Wert des Frequenzsteuersignals wird aufgrund von nur zwei Frequenzmessungen bei zwei unterschiedlichen Werten des Frequenzsteuersignals durch Interpolation ermittelt und zur unmittelbaren Einstellung der Mittenfrequenz an den Frequenzsteuereingang des Bandfilters angelegt. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut für eine digitale Signalverarbeitung, insbesondere durch ein in einem Mikrocomputer gespeichertes Programm.There is no regulation in the method according to the invention the center frequency of the bandpass filter, but that for the Setting the center frequency setpoint required Value of the frequency control signal is due to only two Frequency measurements at two different values of the Frequency control signal determined by interpolation and for immediate adjustment of the center frequency on the Frequency control input of the band filter applied. This Process is particularly suitable for a digital one Signal processing, especially by one in one Microcomputer saved program.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens mit einem Bandfilter, dessen Mittenfrequenz durch ein an einen Steuereingang angelegtes Steuersignal ein­ stellbar ist, einem Schalter, der in einer Meßstellung das Bandfilter mit einem Verstärker verbindet, der so dimen­ sioniert ist, daß er mit dem in seinem Rückkopplungskreis liegenden Bandfilter einen Oszillator bildet, der sich zu einer Schwingung mit der Mittenfrequenz des Bandfilters erregt, und mit einer Frequenzmeßschaltung zur Messung der Frequenz der Oszillatorschwingung enthält nach der Erfindung einen Mikrocomputer, der den von der Frequenzmeßschaltung gelieferten Frequenzmeßwert empfängt, diesen mit einem Sollfrequenzwert vergleicht und bei Feststellung einer Abweichung ein gespeichertes Programm ausführt, durch das zunächst das Frequenzsteuersignal auf einen ersten Wert eingestellt und die daraus resultierende erste Oszillator­ frequenz gemessen und gespeichert wird, dann das Frequenz­ steuersignal auf einen zweiten Wert eingestellt und die daraus resultierende zweite Oszillatorfrequenz gemessen und gespeichert wird und schließlich durch Interpolation zwi­ schen den beiden Wertepaaren der dem Sollwert der Mitten­ frequenz zugeordnete Wert des Frequenzsteuersignals ermit­ telt wird und das Frequenzsteuersignal auf diesen Wert ein­ gestellt wird.An arrangement for performing the Ver driving with a bandpass filter, whose center frequency passes through a control signal applied to a control input is adjustable, a switch that in a measuring position Band filter connects with an amplifier that dim so is based on the fact that it is in the feedback loop lying band filter forms an oscillator that turns to an oscillation with the center frequency of the bandpass filter excited, and with a frequency measuring circuit for measuring the  Frequency of the oscillator oscillation contains according to the invention a microcomputer that the frequency measurement circuit received frequency measurement received, this with a Compares the target frequency value and if one is found Deviation executes a stored program through which first the frequency control signal to a first value set and the resulting first oscillator frequency is measured and stored, then the frequency control signal set to a second value and the resulting second oscillator frequency measured and is saved and finally by interpolation between between the two pairs of values the setpoint of the middle frequency assigned value of the frequency control signal is telt and the frequency control signal to this value is provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention is as follows described with reference to the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Analogschaltung und einer Einrichtung zur Ermittlung und Einstellung der Mit­ tenfrequenz eines in der Analogschaltung enthaltenen Bandpaßfilters und Fig. 1 shows the block diagram of an analog circuit and a device for determining and adjusting the center frequency of a bandpass filter contained in the analog circuit and

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der mit der Einrichtung von Fig. 1 vorgenommenen Einstellung der Mittenfre­ quenz des Bandpaßfilters. Fig. 2 is a diagram for explaining the setting of the Mittenfre frequency made with the device of Fig. 1 of the bandpass filter.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt als Beispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Analogschaltung 10 für die Verarbeitung des von dem Ultraschallwandler eines Ultra­ schall-Echolots gelieferten Empfangssignals. Die Analog­ schaltung 10 enthält hintereinander einen Vorverstärker 11, ein Bandpaßfilter 12, einen Gleichrichter 13, ein Tiefpaß­ filter 14 und einen Niederfrequenzverstärker 15. Das Band­ paßfilter 12 dient zur Ausfilterung des Frequenzbereichs der Ultraschallimpulse des Echolots aus dem vom Vorverstärker 11 verstärkten Empfangssignal. Der Gleichrichter 13 bewirkt die Gleichrichtung des verstärkten und gefilterten Empfangssi­ gnals und erzeugt zusammen mit dem zur Glättung dienenden Tiefpaßfilter 14 ein der Hüllkurve des Empfangssignals ent­ sprechendes Hüllkurvensignal, das im Niederfrequenzverstär­ ker 15 verstärkt wird. Fig. 1 of the drawing shows an example of the application of the method according to the invention, an analog circuit 10 for processing the received signal delivered by the ultrasonic transducer of an ultrasound echo sounder. The analog circuit 10 contains one after the other a preamplifier 11 , a bandpass filter 12 , a rectifier 13 , a low-pass filter 14 and a low-frequency amplifier 15. The bandpass filter 12 is used to filter out the frequency range of the ultrasonic pulses from the echo sounder from the received signal amplified by the preamplifier 11 . The rectifier 13 causes the rectification of the amplified and filtered receive signal and, together with the low-pass filter 14 used for smoothing, generates an envelope signal corresponding to the envelope of the received signal, which is amplified in the low-frequency amplifier 15 .

Die Analogschaltung 10 wird zur Signalverarbeitung in Ver­ bindung mit verschiedenen Ultraschallwandlern verwendet, deren Betriebsfrequenzen in einem großen Frequenzbereich liegen können, der beispielsweise von 15 kHz bis 95 kHz gehen kann. Innerhalb dieses Frequenzbereichs muß die Mit­ tenfrequenz des Bandpaßfilters 12 auf die Betriebsfrequenz des jeweils verwendeten Ultraschallwandlers abgestimmt sein. Das Bandpaßfilter 12 ist daher so ausgebildet, daß seine Mittenfrequenz durch ein elektrisches Steuersignal einstell­ bar ist. Da die Forderung besteht, daß die Leistungsaufnahme des Systems möglichst gering sein soll, verbietet sich die einfache Realisierung des Bandpaßfilters 12 in SC-Technik ("switched capacitors", Schalter-Kondensator-Filter). Es muß daher auf eine Technologie zurückgegriffen werden, die stär­ keren Schwankungen bezüglich Temperaturen und Prozeßeinflüs­ sen unterworfen ist; beispielsweise ist das Bandpaßfilter 12 als Aktivfilter ausgebildet. Bedingt durch eine solche Tech­ nologie ist es notwendig, die Filtermittenfrequenz ständig kontrollieren und gegebenenfalls neu einstellen zu können.The analog circuit 10 is used for signal processing in connection with various ultrasonic transducers, the operating frequencies of which can be in a large frequency range, which can range, for example, from 15 kHz to 95 kHz. Within this frequency range, the frequency with the bandpass filter 12 must be matched to the operating frequency of the ultrasonic transducer used in each case. The bandpass filter 12 is therefore designed so that its center frequency is adjustable by an electrical control signal. Since there is a requirement that the power consumption of the system should be as low as possible, the simple implementation of the bandpass filter 12 in SC technology ("switched capacitors", switch-capacitor filter) is prohibited. A technology must therefore be used which is subject to greater fluctuations in terms of temperatures and process influences; for example, the bandpass filter 12 is designed as an active filter. Due to such technology, it is necessary to be able to constantly check the filter center frequency and, if necessary, to be able to reset it.

Der große einzustellende Frequenzbereich macht eine Auftei­ lung in mehrere Filterbereiche notwendig, die sich gegensei­ tig überlappen. Durch ein an einen Steuereingang 12a des Bandpaßfilters 12 angelegtes Bereichssteuersignal kann einer der vorgesehenen Filterbereiche ausgewählt werden. Der Fil­ terbereich wird durch ein digitales Datenwort bestimmt, das in einem Filterbereichsregister 20 steht und einem Digital- Analog-Umsetzer 21 zugeführt wird, in dem es in ein analoges Bereichssteuersignal umgesetzt wird, das an den Steuerein­ gang 12a angelegt wird. The large frequency range to be set makes it necessary to divide it into several filter areas that overlap each other. By means of an area control signal applied to a control input 12 a of the bandpass filter 12 , one of the provided filter areas can be selected. The Fil terbereich is determined by a digital data word, which is in a filter area register 20 and a digital-to-analog converter 21 is supplied, in which it is converted into an analog range control signal, which is applied to the control input 12 a.

Innerhalb des gewählten Filterbereichs wird die Mittenfre­ quenz durch ein Frequenzsteuersignal eingestellt, das an einen Steuereingang 12b des Bandpaßfilters 12 angelegt wird. Die Mittenfrequenz wird durch ein digitales Datenwort be­ stimmt, das in einem Frequenzsteuerregister 22 steht und einem Digital-Analog-Umsetzer 23 zugeführt wird, in dem es in ein analoges Frequenzsteuersignal umgesetzt wird, das an den Steuereingang 12b angelegt wird.Within the selected filter range, the Mittenfre frequency is set by a frequency control signal which is applied to a control input 12 b of the bandpass filter 12 . The center frequency is determined by a digital data word be, which is in a frequency control register 22 and a digital-to-analog converter 23 is supplied, in which it is converted into an analog frequency control signal, which is applied to the control input 12 b.

Das Bereichssteuersignal vom Ausgang des Digital-Analog- Umsetzers 21 wird auch an einen Steuereingang 14a des Tiefpaßfilters 14 angelegt, und das Frequenzsteuersignal vom Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 23 wird auch an einen Steuereingang 14b des Tiefpaßfilters 14 angelegt. Das Tiefpaßfilter 14 ist in gleicher Technologie wie das Band­ paßfilter 12 mit einstellbarer Eckfrequenz ausgebildet; vorzugsweise sind die beiden Filter in dem gleichen Chip integriert. Die Eckfrequenz des Tiefpaßfilters 14 wird ständig in einem vorgegebenen Verhältnis zur Mittenfrequenz des Hochpaßfilters 12 eingestellt, damit der Signalrippel über den gesamten Frequenzbereich konstantgehalten wird. Beispielsweise beträgt die Tiefpaß-Eckfrequenz stets 1/10 der Bandpaß-Mittenfrequenz. Das an den Steuereingang 14a angelegte Bereichssteuersignal wählt den entsprechenden Frequenzbereich des Tiefpaßfilters 14 aus, und das an den Steuereingang 14b angelegte Frequenzsteuersignal stellt die Eckfrequenz des Tiefpaßfilters 14 innerhalb des ausgewählten Filterbereichs so ein, daß sie 1/10 der eingestellten Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12 beträgt.The range control signal from the output of the digital-to-analog converter 21 is also applied to a control input 14 a of the low-pass filter 14 , and the frequency control signal from the output of the digital-to-analog converter 23 is also applied to a control input 14 b of the low-pass filter 14 . The low-pass filter 14 is formed in the same technology as the bandpass filter 12 with an adjustable cut-off frequency; the two filters are preferably integrated in the same chip. The corner frequency of the low-pass filter 14 is constantly set in a predetermined ratio to the center frequency of the high-pass filter 12 , so that the signal ripple is kept constant over the entire frequency range. For example, the low-pass corner frequency is always 1/10 of the band-pass center frequency. The range control signal applied to the control input 14 a selects the corresponding frequency range of the low-pass filter 14 , and the frequency control signal applied to the control input 14 b adjusts the corner frequency of the low-pass filter 14 within the selected filter range so that it is 1/10 of the set center frequency of the band-pass filter 12 is.

Damit die Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12 ermittelt werden kann, ist in die Verbindung zwischen dem Ausgang des Vorverstärkers 11 und dem Eingang des Bandpaßfilters 12 ein Umschalter 24 eingefügt, der normalerweise in der in der Zeichnung dargestellten Betriebsstellung steht, in der er den Ausgang des Vorverstärkers 11 mit dem Eingang des Band­ paßfilters 12 verbindet. Zur Messung der Mittenfrequenz wird der Umschalter 24 in die Meßstellung gebracht, in der er die Verbindung zwischen dem Vorverstärker 11 und dem Band­ paßfilter 12 unterbricht und den Eingang des Bandpaßfilters 12 mit dem Ausgang eines Verstärkers 25 verbindet, dessen Eingang an den Ausgang des Bandpaßfilters 12 angeschlossen ist. In der Meßstellung des Umschalters 24 besteht somit ein geschlossener Kreis vom Ausgang des Bandpaßfilters 12 über den Verstärker 25 zum Eingang des Bandpaßfilters 12, wobei das Bandpaßfilter 12 im Rückkopplungskreis des Verstärkers 25 liegt. Der Verstärker 25 ist so dimensioniert, daß dieser geschlossene Kreis einen Oszillator bildet, der sich zu Schwingungen mit seiner Eigenresonanzfrequenz erregt, die gleich der Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12 ist.So that the center frequency of the bandpass filter 12 can be determined, a switch 24 is inserted into the connection between the output of the preamplifier 11 and the input of the bandpass filter 12 , which is normally in the operating position shown in the drawing, in which it is the output of the preamplifier 11 with the input of the band pass filter 12 connects. To measure the center frequency of the changeover switch 24 is brought into the measuring position in which it interrupts the connection between the preamplifier 11 and the band pass filters 12 and connects the input of the bandpass filter 12 with the output of an amplifier 25 having its input connected to the output of the bandpass filter 12 connected. In the measuring position of the switch 24 there is thus a closed circuit from the output of the bandpass filter 12 via the amplifier 25 to the input of the bandpass filter 12 , the bandpass filter 12 being in the feedback circuit of the amplifier 25 . The amplifier 25 is dimensioned so that this closed circuit forms an oscillator which excites to oscillate at its natural resonance frequency, which is equal to the center frequency of the bandpass filter 12 .

Der Ausgang des Verstärkers 25 ist mit einer Frequenzmeß­ schaltung 26 verbunden, in der die Frequenz des Ausgangs­ signals des Verstärkers 25 gemessen wird, die gleich der Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12 ist. Die Messung er­ folgt beispielsweise durch Zählung der Perioden dieser Frequenz während einer vorgegebenen Zeitdauer, die durch einen als Referenz dienenden Taktgeber 27 konstantgehalten wird. Der gemessene Frequenzwert wird in ein Frequenzregi­ ster 28 eingegeben.The output of the amplifier 25 is connected to a frequency measuring circuit 26 , in which the frequency of the output signal of the amplifier 25 is measured, which is equal to the center frequency of the bandpass filter 12 . The measurement is carried out, for example, by counting the periods of this frequency over a predetermined period of time, which is kept constant by a clock 27 serving as a reference. The measured frequency value is input into a frequency register 28 .

Der Ausgang des Frequenzregisters 28 ist mit einem Eingang eines Mikrocomputers 30 verbunden, an den auch die Eingänge des Filterbereichsregisters 20 und des Frequenzsteuerregi­ sters 22 angeschlossen sind. Der Mikrocomputer 30 gibt in die Register 20 und 22 die Datenwörter ein, die den auszu­ wählenden Filterbereich und die einzustellende Mittenfre­ quenz bestimmen.The output of the frequency register 28 is connected to an input of a microcomputer 30 to which the inputs of the filter area register 20 and the frequency control register 22 are connected. The microcomputer 30 enters in registers 20 and 22 the data words which determine the filter range to be selected and the center frequency to be set.

Infolge der zuvor erwähnten Temperatur- und Prozeßabhängig­ keit des Bandpaßfilters 12 sowie auch infolge fertigungs­ bedingter Streuungen besteht kein eindeutig vorherbestimm­ barer Zusammenhang zwischen dem im Frequenzsteuerregister 22 stehenden Datenwort und der im Bandpaßfilter 12 eingestell­ ten Mittenfrequenz. Aus diesem Grund wird die Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12 vom Mikrocomputer 30 in bestimmten Zeitabständen zur Kontrolle ermittelt und gegebenenfalls auf den Sollwert eingestellt.As a result of the aforementioned temperature and process-dependent speed of the bandpass filter 12 and also as a result of manufacturing-related scatter, there is no clearly predeterminable relationship between the data word in the frequency control register 22 and the center frequency set in the bandpass filter 12 . For this reason, the center frequency of the bandpass filter 12 is determined by the microcomputer 30 at certain time intervals for checking purposes and, if necessary, set to the desired value.

Dies geschieht unter der Steuerung durch ein im Mikrocompu­ ter 30 gespeichertes Programm, das wie folgt abläuft:This is done under the control of a program stored in the microcomputer 30 , which proceeds as follows:

Der Mikrocomputer 30 bringt den Umschalter 24 in die Meß­ stellung, in der die Verbindung zum Ausgang des Vorver­ stärkers 11 unterbrochen und die Verbindung zum Ausgang des Verstärkers 25 hergestellt ist. Der vom Verstärker 25 und dem Bandpaßfilter 12 gebildete Oszillator beginnt mit der Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12 zu schwingen, und die Frequenz dieser Schwingung wird in der Frequenzmeßschaltung 26 gemessen. Der gemessene Frequenzwert wird in das Fre­ quenzregister 28 eingegeben. Wenn der Mikrocomputer 30 feststellt, daß dieser Frequenzwert vom Sollwert abweicht, erfolgt die Einstellung der Mittenfrequenz des Bandpaß­ filters 12 in folgenden Schritten:
The microcomputer 30 brings the switch 24 into the measuring position in which the connection to the output of the amplifier 11 is interrupted and the connection to the output of the amplifier 25 is established. The oscillator formed by the amplifier 25 and the bandpass filter 12 begins to oscillate at the center frequency of the bandpass filter 12 , and the frequency of this oscillation is measured in the frequency measuring circuit 26 . The measured frequency value is entered in the frequency register 28 . If the microcomputer 30 determines that this frequency value deviates from the desired value, the center frequency of the bandpass filter 12 is set in the following steps:

  • 1. In das Frequenzsteuerregister 22 wird ein beliebiges erstes Datenwort eingegeben, das einen ersten Wert des an den Eingang 12b angelegten Frequenzsteuersignals bestimmt, und die daraus resultierende erste Bandpaß­ mittenfrequenz wird gemessen und zusammen mit dem Datenwort gespeichert.1. In the frequency control register 22 , any first data word is input, which determines a first value of the frequency control signal applied to the input 12 b, and the resulting first bandpass center frequency is measured and stored together with the data word.
  • 2. In das Frequenzsteuerregister 22 wird ein von dem ersten Datenwort verschiedenes zweites Datenwort eingegeben, das einen zweiten Wert des an den Eingang 12b angelegten Fre­ quenzsteuersignals bestimmt, und die daraus resultierende zweite Bandpaßmittenfrequenz wird gemessen und zusammen mit dem zweiten Datenwort gespeichert.2. In the frequency control register 22 is a different from the first data word second data word is input, that determines a second value of b to the input 12 applied Fre quenzsteuersignals, and the resulting second band pass center frequency is measured and stored together with the second data word.
  • 3. Durch Interpolation zwischen den beiden Wertepaaren wird der Wert des Frequenzsteuersignals ermittelt, der dem einzustellenden Sollwert der Mittenfrequenz zugeordnet ist, und das entsprechende Datenwort wird in das Fre­ quenzsteuerregister 22 eingegeben.3. By interpolation between the two pairs of values, the value of the frequency control signal is determined, which is assigned to the setpoint of the center frequency to be set, and the corresponding data word is input into the frequency control register 22 .

Diese Interpolation wird anhand des Diagramms vom Fig. 2 erläutert. Auf der Abszisse des Diagramms sind die Werte des Frequenzsteuersignals und auf der Ordinate die daraus resul­ tierenden Mittenfrequenzen aufgetragen. Beim ersten Wert S1 des Frequenzsteuersignals wird die erste Mittenfrequenz F1 gemessen, und beim zweiten Wert S2 des Frequenzsteuersignals wird die zweite Mittenfrequenz F2 gemessen. An der Geraden, die die durch die Koordinaten S1, F1 und S2, F2 definierten Punkte verbindet, kann abgelesen werden, daß dem Sollwert F0 der Mittenfrequenz der Wert S0 des Frequenzsteuersignals zugeordnet ist. Der Mikrocomputer 30 gibt daher in das Fre­ quenzsteuerregister 22 das Datenwort ein, das den Wert S0 des Frequenzsteuersignals bestimmt. Dadurch wird die Mitten­ frequenz des Bandpaßfilters 12 auf den Sollwert F0 einge­ stellt.This interpolation is explained using the diagram in FIG. 2. The values of the frequency control signal are plotted on the abscissa of the diagram and the resulting center frequencies on the ordinate. The first center frequency F 1 is measured at the first value S 1 of the frequency control signal, and the second center frequency F 2 is measured at the second value S 2 of the frequency control signal. From the straight line connecting the points defined by the coordinates S 1 , F 1 and S 2 , F 2 , it can be read that the value S 0 of the frequency control signal is assigned to the target value F 0 of the center frequency. The microcomputer 30 therefore enters the frequency control register 22 in the data word which determines the value S 0 of the frequency control signal. As a result, the center frequency of the bandpass filter 12 is set to the target value F 0 .

Damit ist die Kontrolle und Einstellung der Bandpaß-Mitten­ frequenz beendet, und der Mikrocomputer 11 bringt den Um­ schalter 24 wieder in die Betriebsstellung. Nun erfolgt die Signalverarbeitung mit dem auf die Mittenfrequenz F0 einge­ stellten Bandpaßfilter 12. Zugleich ist das Tiefpaßfilter 14 auf die Eckfrequenz F0/10 eingestellt worden.This completes the control and setting of the bandpass center frequency, and the microcomputer 11 brings the order switch 24 back into the operating position. Now, the signal processing is performed with the center frequency F 0 is presented bandpass filter 12. At the same time the low pass filter 14 has been / is set to the cutoff frequency F 0 10th

Der Umschalter 24, der in Fig. 1 symbolisch durch einen me­ chanischen Umschaltkontakt dargestellt ist, ist natürlich in Wirklichkeit ein schneller elektronischer Umschalter, der durch ein vom Mikrocomputer 30 abgegebenes Steuersignal ein­ stellbar ist.The switch 24 , which is symbolically represented in FIG. 1 by a mechanical switch contact, is of course in reality a fast electronic switch which can be set by a control signal emitted by the microcomputer 30 .

Claims (5)

1. Verfahren zur Einstellung der Mittenfrequenz eines Band­ filters, bei welchem das Bandfilter mit einem Verstärker verbunden wird, der so dimensioniert ist, daß er zusammen mit dem Bandfilter einen Oszillator bildet, der sich zu einer Schwingung mit seiner Eigenresonanzfrequenz erregt, die gleich der Mittenfrequenz des Bandfilters ist, die Frequenz der Oszillatorschwingung gemessen wird und die Mittenfrequenz des Bandfilters durch ein an einen Frequenz­ steuereingang angelegtes Frequenzsteuersignal so eingestellt wird, daß die gemessene Frequenz der Oszillatorschwingung mit einem vorgegebenen Sollwert übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Mittenfrequenz des Bandfilters auf den vorgegebenen Sollwert ein Frequenz­ steuersignal mit einem ersten Wert an den Frequenzsteuer­ eingang des Bandfilters angelegt und die daraus resultie­ rende erste Oszillatorfrequenz gemessen wird, daß dann ein Frequenzsteuersignal mit einem zweiten Wert an den Frequenz­ steuereingang des Bandfilters angelegt und die daraus resul­ tierende zweite Oszillatorfrequenz gemessen wird, daß durch Interpolation zwischen den beiden Wertepaaren der dem Soll­ wert der Mittenfrequenz zugeordnete Wert des Frequenzsteuer­ signals ermittelt wird, und daß ein Frequenzsteuersignal mit diesem ermittelten Wert an den Frequenzsteuereingang des Bandfilters angelegt wird. 1. A method for adjusting the center frequency of a band filter, in which the band filter is connected to an amplifier which is dimensioned so that it forms an oscillator together with the band filter, which excites to oscillate at its natural resonance frequency, which is equal to the center frequency of the bandpass filter, the frequency of the oscillator oscillation is measured and the center frequency of the bandpass filter is set by a frequency control signal applied to a frequency control input such that the measured frequency of the oscillator oscillation corresponds to a predetermined target value, characterized in that for setting the center frequency of the bandpass filter a frequency control signal with a first value is applied to the frequency control input of the bandpass filter and the resultant first oscillator frequency is measured, that a frequency control signal with a second value is then applied to the frequency control input of the bandpass filter and the resultant second oscillator frequency is measured, that the value of the center frequency assigned to the desired value of the center frequency value is determined by interpolation between the two pairs of values, and that a frequency control signal with this determined value is applied to the frequency control input of the bandpass filter. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Steuerung durch ein in einem Mikrocomputer gespeichertes Programm durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that it's under the control of a in a microcomputer stored program is carried out. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Bandfilter, dessen Mittenfrequenz durch ein an einen Steuereingang angelegtes Steuersignal einstellbar ist, einem Schalter, der in einer Meßstellung das Bandfilter mit einem Verstärker verbindet, der so dimensioniert ist, daß er mit dem in seinem Rückkopp­ lungskreis liegenden Bandfilter einen Oszillator bildet, der sich zu einer Schwingung mit der Mittenfrequenz des Band­ filters erregt, und mit einer Frequenzmeßschaltung zur Messung der Frequenz der Oszillatorschwingung, gekennzeich­ net durch einen Mikrocomputer, der den von der Frequenzmeß­ schaltung gelieferten Frequenzmeßwert empfängt, diesen mit einem Sollfrequenzwert vergleicht und bei Feststellung einer Abweichung ein gespeichertes Programm ausführt, durch das zunächst das Frequenzsteuersignal auf einen ersten Wert eingestellt und die daraus resultierende erste Oszillator­ frequenz gemessen und gespeichert wird, dann das Frequenz­ steuersignal auf einen zweiten Wert eingestellt und die daraus resultierende zweite Oszillatorfrequenz gemessen und gespeichert wird und schließlich durch Interpolation zwi­ schen den beiden Wertepaaren der dem Sollwert der Mitten­ frequenz zugeordnete Wert des Frequenzsteuersignals er­ mittelt wird und das Frequenzsteuersignal auf diesen Wert eingestellt wird.3. Arrangement for performing the method according to one of the preceding claims, with a bandpass filter, the Center frequency through a signal applied to a control input Control signal is adjustable, a switch that is in a Measuring position connecting the band filter to an amplifier, which is dimensioned so that it with the in his feedback band filter lying circuit forms an oscillator that to oscillate at the center frequency of the band filters excited, and with a frequency measurement circuit for Measurement of the frequency of the oscillator oscillation, marked net by a microcomputer that the frequency measurement Received frequency measurement circuit received, this with compares a target frequency value and if one is found Deviation executes a stored program through which first the frequency control signal to a first value set and the resulting first oscillator frequency is measured and stored, then the frequency control signal set to a second value and the resulting second oscillator frequency measured and is saved and finally by interpolation between between the two pairs of values the setpoint of the middle frequency assigned value of the frequency control signal er is averaged and the frequency control signal to this value is set. 4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Fre­ quenzsteuerregister, in das vom Mikrocomputer ein digitales Datenwort eingegeben wird, das den Wert des Frequenzsteuer­ signals bestimmt, und durch einen Digital-Analog-Umsetzer, der das im Frequenzsteuerregister stehende digitale Daten­ wort in ein analoges Frequenzsteuersignal umsetzt, das an den Steuereingang des Bandfilters angelegt wird. 4. Arrangement according to claim 3, characterized by a Fre sequence control register in which a digital Data word is entered, which is the value of frequency control signals determined, and by a digital-to-analog converter, the digital data in the frequency control register word converts into an analog frequency control signal that the control input of the band filter is applied.   5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Frequenzbereich in mehrere Filterbereiche unterteilt ist, die durch ein an einen weiteren Steuer­ eingang des Bandfilters angelegtes Bereichssteuersignal wählbar sind, daß ein Filterbereichsregister vorgesehen ist, in das vom Mikrocomputer ein digitales Datenwort eingegeben wird, das den zu wählenden Filterbereich bestimmt, und daß an das Filterbereichsregister ein Digital-Analog-Umsetzer angeschlossen ist, der das im Filterbereichsregister stehende digitale Datenwort in ein analoges Bereichs­ steuersignal umsetzt, das an den weiteren Steuereingang des Bandfilters angelegt wird.5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the entire frequency range into multiple filter ranges is divided by one to another tax input of the band filter applied range control signal can be selected that a filter area register is provided, into which a digital data word is entered by the microcomputer that determines the filter range to be selected, and that a digital-to-analog converter to the filter area register connected in the filter area register standing digital data word in an analog range Control signal converts that to the other control input the band filter is created.
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