CH648164A5 - Elektronisch abstimmbarer radioempfaenger. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronisch abstimmbaren Radioempfänger der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannnten Art.

Elektronische Scharfabstimmung oder eine elektronische Sendersuche kann mittels gesteuerten, variablen Reaktanzelementen im Eingangsschwingkreis, wie beispielsweise spannungsabhängige Kapazitätsdioden, durch eine Steuerspannungsquelle angesteuert, realisiert werden; wobei für die Sendersuche mehrere Möglichkeiten bestehen, wie beispielsweise durch Einschalten einer variablen Spannungsquelle, deren Ausgang eine Steuerspannung erzeugt, die eine Amplitude entsprechend der Breite eines Sendebandes aufweist, oder ein digitaler Schaltkreis, in dem einzelne Sendefrequenzen der Sender eingespeichert werden und beim Suchlauf die einfallende Frequenz mit der gespeicherten Frequenz jeweils verglichen wird, oder manuell betätigte Schaltkreise, bei denen beispielsweise durch Tastenbetätigung das Sendeband abgesucht wird. In diesem Zusammenhang soll noch auf die folgenden JA-PS 39648/1976,40024/1976, 129831/1976 und 70270/1977 hingewiesen werden.

Dieser oben beschriebene Typ von Radioempfängern hat folgende, in Fig. 1 dargestellte Grundstruktur. Ein Superhete-rodyn-Empfänger (Überlagerungsempfänger), bestehend aus einer Antenne 10, einer HF-Verstärkerstufe 12, einem Schwingkreis 14, einer ZF-Verstärkerstufe 16, einem Detektor 18, einer NF-Verstärkerstufe 20 und einem Lautsprecher 22; wobei zusätzlich noch Reaktanzelemente 11 und 13 in den entsprechenden Abstimmkreisen verwendet werden. Im weiteren kommen zur Anwendung; ein Spannungsspeicher 24, der eine Steuerspannung auf die Reaktanzelemente abgibt, eine Kontrollschaltung 26 für den Speicher, ein Zähler 28, ein Vergleicher 30, eine Kanalwählschaltereinheit 32, ein Frequenzcodespeicher 34 sowie eine Frequenzanzeigevorrichtung 36. Die spannungsabhängigen Reaktanzelemente können beispielsweise Kapazitätsdioden sein. Der Spannungsspeicher besteht beispielsweise aus einem hochstabilen Integrator.

Solch ein Empfänger funktioniert folgendermassen. Beim Betätigen einer Taste der Kanalwählschaltereinheit 32 gibt der Kontrollkreis 26 ein Aufwärts- (positiv) oder Abwärts-(negativ) Signal Iu bzw. Id ab, auf welche der Spannungsspeicher 24 eine abfallende oder ansteigende Steuerspannung auf die Reaktanzelmente 11 und 13 abgibt. Wird beim Suchen eine Sendefrequenz mit einem genügend starken Sender, der im Lautsprecher 22 hörbar wird, erreicht, so kann entschieden werden, ob dieser Sender gewünscht ist und die Sendersuche abgebrochen werden kann. Dies geschieht beispielsweise durch Lösen der betätigten Taste. Falls ein anderer Sender gewünscht wird, bleibt die Drucktaste betätigt, und der Suchlauf geht weiter, bis zum nächsten einfallenden Sender.

Der Kanalwählschalter kann im weiteren beispielsweise auch nur kurz betätigt werden, was bewirkt, dass in der Kontrollschaltung 26 Flipflops für den Ausgang der Signale Iu oder Id gesetzt werden. Fällt dann ein genügend starkes Sendesignal ein, werden die Flipflops durch Signale aus der ZF-Verstärkerstufe 16 zurückgesetzt, und das Signal Iu oder Id wird unterbrochen, dabei bleibt der Empfänger auf Empfang. Für den Empfang des nächsten Senders muss die Taste wiederum kurz betätigt werden. Auch bei digitaler Sendersuche wird eine einer bestimmten gespeicherten Sendefrequenz zugeordnete Taste aus der Kanalwählschaltereinheit 32 betätigt. Dieser Vorgang liest den gespeicherten Code für diesen Sender aus dem Frequenzcodespeicher 34 in den Komparator 30, wo er mit einem Wert aus dem Zähler 28, der zum Zählen der Lokaloszillatorfrequenz des Schwingkreises (Lokaloszillator) 14 eingesetzt ist, verglichen wird. Die Kontrollschaltung 26 gibt dann ein auf die Frequenzachse bezogenes Aufwärtsoder Abwärtssignal, Iu oder Id, bis im Komparator 30 die zu vergleichenden Frequenzen übereinstimmen, worauf die Frequenz nicht mehr variiert wird und der Empfänger auf Empfang steht.

Ist ein Radioempfänger für Multibandempfang ausgelegt, d.h., dass beispielsweise UKW- sowie MW-Sender oder andere mehr empfangen werden können, ergibt sich das Pro5

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blem der Bandumschaltung. Die Sendersuche wird durch eine ansteigende oder abfallende Steuerspannung aus dem Steuerspannungsspeicher 24, die auf die variierbaren Reaktanzelemente 11,13 wirkt, durchgeführt. Das Verhältnis der Steuerspannung V[, zur resultierenden Frequenz F ist in Fig. 2 dargestellt, in der die Kurve A ein A-Empfangsband und die Kurve B ein B-Empfangsband darstellen soll, dies kann beispielsweise Mittelwelle für A und UKW für B sein. W ist die Bandweite für beide Bänder. Die den beiden Bändern zugehörenden Frequenzen sind natürlich voneinander verschieden und belegen deshalb auch verschiedene Werte bzw. Massstäbe auf der Abszisse. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die einem Frequenzband zugehörende Steuerspannungs-Ampli-tude mit Va, begrenzt durch Va] und Va2 für das A-Band, bzw. mit Vb, begrenzt durch Vbl und Vb2 für das B-Band, bezeichnet. Obwohl nun im Laboraufbau diese strenge Beziehung zwischen den beiden Kurven A und B herbeigeführt werden kann, ist dies in der Massenproduktion solcher Geräte nicht erreichbar, da allein die Komponentenstreuung der Bauelemente, derTemperatureinfluss und dergleichen diesen Kurven einen unkontrollierten Verlauf geben. Wird beispielsweise im Punkt C während des Empfangs aus dem A-Band zum B-Band geschaltet, wobei in diesem Moment die Steuerspannung noch unverändert bleibt, so wechselt die Empfangsfrequenz zum Punkt D auf der Kurve B und liegt damit ausserhalb der Bandweite von B. Wird nun ein Preset-Zähler oder dergleichen für die Senderwahl benützt, dessen Minimalwert 00 0 auf das untere Ende und der Maximalwert auf das obere Ende des jeweiligen Bandes ausgelegt ist, so kommt der Zählwert, sobald, wie beschrieben, die untere Begrenzung unterschritten wird, in den oberen Zählbereich des Zählers, der sich unten ähnlich einem Ring wieder anschliesst, zu liegen, während die Frequenzsuche weiterhin in der nun falschen Richtung läuft. Es ist deshalb nötig, die Frequenzbänder unten sowie oben zu erweitern, oder aber es muss eine manuelle Bedienungsmöglichkeit vorgesehen werden, so dass beim Umschalten aus dem A-Band der Punkt E im B-Band nicht unterschritten werden kann.

Wie eingangs erwähnt, haben elektronisch abgestimmte Radioempfänger verschiedene Senderwähleinrichtungen. Diese verschiedenen Senderwähleinrichtungen sind so ausgelegt, dass sie untereinander unabhängig funktionieren, wobei die Steuerspannungsstufe und die variablen Reaktanzelemente gemeinsam benützt werden können; es ist üblich, dies zu tun und die verschiedenen Systeme mit Hilfe eines Multiple-xers auf die Steuerspannungsstufe durchzuschalten. Obwohl in den digitalen Senderwähleinrichtungen eine hohe Suchgeschwindigkeit und damit eine hohe Veränderungsrate der Steuerspannung erwünscht ist, kann eine zu hohe Geschwindigkeit das System zur Instabilität und damit zum Fluktuieren um einen angesteuerten Wert bringen. Es wäre von Vorteil, eine hohe Suchgeschwindigkeit zumindest in der Nähe einer Sendefrequenz zu verringern. Im automatischen Suchlaufsystem ist eine Variation der Veränderungsgeschwindigkeit der Steuerspannung ebenfalls erwünscht, weil dadurch das Sendeband rascher abgesucht werden kann; in diesem System bringt eine zu hohe Suchgeschwindigkeit das Problem, dass, wenn der Suchlauf in der Nähe einer Senderfrequenz gestartet wird, dieser Sender - ohne ihn akustisch wahrzunehmen überfahren wird. Hier ist es also erwünscht, die Geschwindigkeit gleich nach dem Betätigen der Suchtaste abzusenken. Ein ähnliches Problem stellt sich im Falle des manuellen Suchlaufs.

Das Tastverhältnis in den Aufwärts- oder Abwärtssignal-pulsfolgen Iu oder Id auf den Integrator als Spannungsspeicher ändert sich mit der Geschwindigkeit der Steuerspannung bzw. der Suchgeschwindigkeit. Es ist vorteilhaft, in jeder Senderwählvorrichtung ein logisches Netzwerk für die Änderung des Tastverhältnisses vorzusehen, was allerdings den Gesamtschaltkreis etwas komplizierter macht.

Ist nun die Senderwahl in irgendeinem der Senderwählsysteme durchgeführt, geht der Empfänger auf Empfang, wobei vorteilhafterweise eine automatische Frequenzkontrolle (AFC) optimalen Empfang gewährleistet. Wenn jedoch der AFC-Kreis während der Sendersuche in der einen oder andern Frequenzrichtung wirksam bleibt, kann ebenfalls Instabilität auftreten.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektronisch abstimmbaren Radioempfänger zu schaffen, bei welchem die Bandumschaltung in einer digitalen Senderwählvorrichtung präzis und sicher durchgeführt werden kann ohne zusätzliche Bedienungsvorkehrungen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachsten Mitteln die Änderungsrate der Steuerspannung für die Reaktanzelemente zu regeln, dies für Suchoperationen wie auch für den AFC-Betrieb.

Im weitern soll vermieden werden, dass beim Umschalten auf ein anderes Band die Sendersuche in die falsche Richtung läuft.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Gesamtschaltung derart zu vereinfachen, dass nicht jede Senderwähleinrichtung und die automatische Frequenzkontrolle ein eigenes logisches Netzwerk braucht, um die Steuerspannungs-Änderungsgeschwindigkeit anzupassen.

Aus dem Patentdokument JP-A 52-123115 ist bekannt, in einem elektronisch abstimmbaren Radioempfänger für mehrere amplituden- oder frequenzmodulierte Wellenbänder die Speisespannung für den Hochfrequenzteil jedes Bandes gleichzeitig mit der Wahl dieses Bandes ein- oder auszuschalten. Zu diesem Zweck wird eine Differenzschaltung vorgesehen, die den Zustand «Ein» oder «Aus» feststellt und eine automatische Sendersuche auslöst. Auf diese Weise muss der Hörer nicht selber die Sendersuche auslösen.

Aus dem Patentdokument JP-A 53-19707 ist bekannt, in einem elektronisch abstimmbaren Radioempfänger für mehrere amplituden- oder frequenzmodulierte Wellenbänder aus einer Vorrichtung zur Empfangsanzeige ein Signal zu entnehmen, das angibt, dass die Frequenz des Hochfrequenzteils sich während der automatischen Sendersuche ausserhalb des entsprechenden Bandes befindet. Der Empfänger ist so ausgebildet, dass das betreffende Signal und ein die Bandwahl angebendes Signal automatisch die Umkehr der Richtung der Frequenzabtastung, d.h. der Sendersuche bewirken. Auf diese Weise wird es unnötig, eine komplizierte Detektionsschaltung zur automatischen Umkehr der Richtung der Sendersuche vorzusehen.

Das im vorangehenden erwähnte Problem, die Frequenzbänder unten sowie oben zu erweitern oder eine manuelle Bedienungsmöglichkeit vorzusehen, damit beim Umschalten aus dem A-Band der Punkt E im B-Band nicht unterschritten werden kann, wird mit dem aus den erwähnten Patentdokumenten JP-A 52-123115 und JP-A 53-19707 bekannten Stand der Technik nicht gelöst. Während das erstgenannte Patentdokument fast keine Beziehung zum genannten Problem hat, betrifft das letztgenannte Patentdokument nur eine automatische Richtungsumkehr an der Suchgrenze. Die aus den genannten Patentdokumenten bekannten Schaltungen vermögen also die Aufgaben der Erfindung weder zu lösen noch sie nahezulegen.

Diese Aufgaben werden durch die im Anspruch 1 angegebene Kombination von Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eingehend und beispielsweise beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Blockdiagramm eines Radioempfängers mit elektronischer Abstimmung,

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Fig. 2 zeigt auf einem Diagramm einen Vorgang bei der Sender-Bandumschaltung,

Fig. 3 und 4 zeigen Blockdiagramme einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 zeigt das Blockdiagramm einer weiteren Ausführung der Erfindung,

Fig. 6 und 7 zeigen Schaltungsbeispiele einer Ausführung zur Feststellung, ob sich die Frequenz ausserhalb der Bandweite befindet,

Fig. 8 zeigt die Schaltung eines Multiplexers,

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, Fig. 10 und 11 zeigen je ein Diagramm der Frequenzänderungen während der Senderwahl,

Fig. 12 zeigt Pulsdiagramme zur Erklärung des Funktionsablaufs.

In Fig. 3 und 4 wird eine Schaltungsausführung der Erfindung gezeigt, mit der ein glatter Übergang beim Umschalten von einem Band zum andern erreicht werden kann. Die Schaltungsteile 34, 30, 28 und 36 umfassen den Frequenzcodespeicher, den Vergleicher, einen Zähler und die Frequenzanzeige; 42 ist ein Referenzsignal-Generator, 44 ein Sam-pling-Gatter für die Lokaloszillatorfrequenz LOF, und 40 ist ein Auslesespeicher (ROM). In der bisher beschriebenen Schaltung wurde der Zähler 28 als rücksetzbarer 8 bit-Zähler bezeichnet, mit welchen das gesamte Sendeband überdeckt werden soll, und nun wird in dieser Ausführung ein weiteres Bit bf zugefügt, und zwar so, dass der Zähler im Anfangszustand ein Bit b9 im logisch L Zustand zeigt, wenn die Lokaloszillatorfrequenz innerhalb der Bandbreite beim Auslesen des Speichers 40 ist. Genauer gesagt, eine « 1 » aus dem Speicher 40 kann durch ein Signal Se2 aus dem Referenzsignal-Generator 42 zurückgesetzt werden. Wenn nun ein abgetastetes Signal Sgl der Lokaloszillatorfrequenz LOF unterhalb der unteren Grenze der Empfängerbandweite liegt, so bleibt das Bit b« auf « 1 », also logisch H, und zwar solange kein Übertrag (carry) stattfindet; nur wenn der Signal wert Sg, über der unteren Grenze liegt, findet ein Übertrag statt und setzt b» auf «0», was einem logisch L entspricht. Damit kann anhand des Bits bo leicht festgestellt werden, ob sich die Lokaloszillatorfrequenz innerhalb oder ausserhalb der Bandbreite befindet. Das Signal F04 zeigt den Zustand von b« an.

Der Grund, warum der Zähler 28 mit 8 bit das gesamte Empfängerband abdecken kann, soll nun nachfolgend beschrieben werden. Die Empfangsfrequenz oder die Abstimmfrequenz des Empfängers wird durch Zählen der Frequenz aus dem Lokaloszillator bestimmt; die Sendefrequenzbänder betragen 520 bis 1600 kHz für Mittelwelle, 76 bis 90 MHz für UKW, und der Frequenzumfang des Lokaloszillators für Mittelwelle beträgt (520 bis 1600)+ 455 kHz und für UKW (76 bis 90)— 10,7 MHz. Die Lokaloszillatorfrequenz wird während 1 ms von Mittelwelle direkt und nach !/io-Tei-lung von UKW abgetastet, dabei erhält man (520 bis 1600)+ 455 Pulse für Mittelwelle und (7600 bis 9000)— 1070 Pulse für UKW während jeder Probe. Diese Pulsmengen werden nochmals Mo geteilt und dann wieder 'A für Mittelwelle und 'A für UKW. Daraus resultieren 33 bis 69 Pulse bzw. 163 bis 199 Pulse für die beiden Bänder, wobei die Spanne jeweils 36 Pulse beträgt. Somit entfällt ein Puls auf je 30 kHz bei MW und ein Puls je 400 kHz bei UKW. Nun könnte ein Zähler mit einem Zählmaximum von 199 eingesetzt werden, was jedoch nicht notwendig ist; ein 6 bit-Zähler, um die 36 Pulse zu zählen ist ausreichend, wenn er auf einem vorbestimmten Wert in seinen Ausgangszustand versetzt werden kann, beispielsweise auf 000001 nach Ankunft von 33 Pulsen für MW bzw. nach Ankunft von 163 Pulsen für UKW. Auf diese Weise kann die gesamte Ausdehnung beider Bänder abgedeckt werden. Da die Senderfrequenzen in 10 kHz-Intervalle für MW und in 100 kHz-Intervalle für UKW aufgeteilt sind, während jedes

Pulsintervall 30 kHz bzw. 400 kHz beträgt, können mehrere Senderfrequenzen in einem Pulsintervall oder bit liegen. Um diese zu unterscheiden, ist es also nötig, anstelle eines 6 bit-Zählers, durch Hinzufügen zweier unterer bit einen 8 bit-Zähler zu verwenden. In Fig. 3 stellen Boi und Doi die B- und D-Ausgänge eines Dezimalzählers dar, welcher im Referenzsignalgenerator untergebracht ist, dabei sind B und D die Werte 2' und 23 zugeteilt. Die Signale JPU und JPd zeigen untere und obere Grenzen des Sendebandes und wirken als automatische Inversionssignale bei der Sendersuche.

In Fig. 4 ist ein Schaltkreis für das Heraufsetzen der Frequenz vom Punkt D in Fig. 2 nach Punkt E, in dem das Signal Fo4 verwendet wird, welches die untere Grenze der Empfangsfrequenz darstellt. Fig. 4 entspricht einer Kontrollschaltung, wie sie als Kontrollschaltung 26 in Fig. 1 angegeben ist und durch die JA-PS 70270/1977 ausführlich beschrieben ist. Bezugnehmend auf Fig. 4 ist mit 46 ein Digital-Multiplexer angegeben, welcher die Signale der Schaltungsteile für automatischen Suchlauf, digitale Senderwahl und manuellen Suchlauf jeweils weiterschaltet. Si ist ein handbetätigter Kanalwählschalter, welcher bei Betätigung auf die Seite «d» das Abnehmen und auf die Seite «u» das Zunehmen der Frequenz auslöst. S2 und S3 sind Kanalwählschalter, bei denen der erstere für die Suche in Richtung abnehmender Frequenz und der andere für zunehmende Frequenz auslöst. S4, Ss, Só sind mit S2, S3, Si mechanisch stark gekoppelte Schalter, und S- ist der Schalter für digitale Sendersuche.

JF ist ein Zwischenfrequenz-Ausgangssignal, Au und Ad sind Ausgangssignale für die automatische Frequenzkontrolle (AFC), wobei das erstere Aufwärts- und das zweite Abwärts-Korrekturen bewirkt. EM ist ein Signal, das normalerweise auf logisch H steht; Xo, Yo sind Signale aus dem Vergleicher 30 in Fig. 3 für Aufwärts- und Abwärts-Suche bei digitaler Senderwahl. 72, 74,76 und 78 sind Dioden.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel für die Schaltung des Digital-Mul-tiplexers 46. Darin sind 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122 und 124 AND-Gatter, 126 und 128 sind OR-Gatter, 130, 132, 134, 136, 138 und 140 sind Inverter. Die Systemumschaltung im MUX 46 geschieht durch die Signale Ao, Bo der OR-Gatter 48 und 50 in Fig. 4. Die Signale Ao, Bo sind zugleich binäre Signale 0 und 1, daraus ergeben sich vier mögliche Zustände. Beim Betätigen des Schalters Si auf die Seiten «d» oder «u», schliesst auch der daran gekoppelte Schalter Se, und beide Signale Ao, Bo aus den OR-Gattern 48, 50 sind auf logisch H. In der Folge invertieren die Inverter 134, 138 die Signale zu logisch L, um die AND-Gatter 110, 112,114, 118,120 und 122 zu schliessen. Die Invertierer 132, 136 invertieren auf logisch H zurück und öffnen die AND-Gatter 116 und 124. In diesem beispielsweise beschriebenen Zustand schaltet der MUX 46 in manuellen Sendersuchmodus, in welchem die manuelle Sendersuchinstruktions-Spannung MS, die am Schalter Si angelegt wird (diese Spannung auf die Seite «u» gebracht, bildet ein Signal IC3, auf die Seite «d» gebracht, bildet sie ein Signal 2C3), wird vom MUX als Aufwärts-Suchinstruktion Iu oder als Abwärts-Suchinstruktion Id an den Spannungsspeicher abgegeben. Beim Schliessen des Schalters S2 oder S3 für automatischen Sendersuchlauf werden durch die mechanische Koppelung zugleich entweder der Schalter S4 oder der Schalter Ss geschlossen, um die Flipflop 56, 58 so zu setzen, dass Q auf logisch H und Q auf logisch L steht. Entsprechend ändert das Ausgangssignal Ao vom OR-Gatter 50 auf logisch H und das Ausgangssignal Bo vom OR-Gatter 48 auf logisch L, dabei wird nun der MUX 46 in den automatischen Sendersuchlauf-Modus geschaltet. Noch genauer ausgedrückt, die Ausgangssignale der Inverter 138, 132 wechseln auf logisch L und die Ausgangssignale der Inverter 134, 136 auf logisch H, um einerseits die AND-Gatter 110, 114, 116, 118, 122 und 124 zu schliessen und andererseits die AND-Gatter 112, 120 zu

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öffnen, um das Q-Ausgangssignal 2Ci des Flipflop 54 als Signal Id und das Q-Ausgangssignal ICi als Signal Iu abzugeben. Beim Schliessen des Schalters S? für die digitale Senderwahl werden die Flipflop 56, 58 zurückgesetzt, um das Signal Ao auf logisch L und das Signal Bo auf logisch H zu bringen, was den MUX in den digitalen Senderwahl-Modus bringt. Genauer erklärt, heisst das, die Ausgänge der Inverter 134, 136 wechseln auf logisch L und die Ausgänge der Inverter 138, 132 auf logisch H, um einerseits die AND-Gatter 110, 112, 116, 118, 120 und 124 zu schliessen und andererseits die AND-Gatter 114 und 122 zu öffnen, um am Ausgang des MUX die Eingangssignale Xo, Yo als Signale Iu und Id bereitzustellen. Im weitern, wenn keiner der Schalter Si bis S7 betätigt wird, oder wenn die Sendersuche mit irgendeinem der Systeme beendet ist, sind die beiden Signale Ao, Bo auf logisch L und schalten damit den Multiplexer in den AFC-Modus. Also, die Ausgänge der Inverter 134, 138 sind auf logisch H und die Ausgänge der Inverter 132,136 auf logisch L, dadurch sind die AND-Gatter 112, 114, 116, 120, 122, 124 geschlossen und die AND-Gatter 110, 118 geöffnet, um die AFC-Signale Au und Ad als Signale Iu, Id am Ausgang des MUX erscheinen zu lassen. Nebenbei bemerkt, das Signal F04 geht auf logisch H, sobald im digitalen Sendersuch-Modus von einem Band auf das andere geschaltet wird und der Fall eintritt, dass die empfangene Frequenz einen Wert unterhalb der unteren Grenze des neugewählten Bandes aufweist. Dieses Signal wird erzeugt durch eine AND-Verknüpfung mit dem Signal D01 im AND-Gatter 60 (um Fehlbedienungen vorzusehen) und anschliessend auf die OR-Gatter 48, 50 geführt. Dabei gehen beide Signale Ao, Bo auf logisch H und schalten den Multiplexer 46 in den manuellen Sendersuch-Modus. Das Ausgangssignal des AND-Gatters 60 wird auf das OR-Gatter 62 gegeben, dessen Ausgang dann das gleiche Signal aufweist, als ob der Schalter Si auf die Seite «u» gelegt würde. Diese Kontrolle wird also in Aufwärtsrichtung ausgeführt, d.h. in Richtung zunehmender Frequenz, um die Frequenz in das gewählte Band zu schieben. Sobald die empfangene Frequenz innerhalb des Bandes liegt, fällt das Signal F04 weg bzw. geht auf logisch L, die oben beschriebene Kontrolle ist unterbrochen, und es schaltet sich der vorher gewählte digitale Sendersuch-Modus durch.

Beim Umschalten von einem Band auf das andere kann es natürlich auch vorkommen, dass die empfangene Frequenz über der oberen Begrenzung des gewählten Bandes liegt, obwohl auf der oberen Begrenzung im allgemeinen ein genügend grosser Spielraum vorhanden ist. Ein «Übergreifen» des Zählers beim Überschreiten des Maximums in den Bereich niedrigerer Werte findet hier nicht statt. Somit genügt es, nur bezüglich der unteren Begrenzung Gegenmassnahmen zu treffen. Die nachstehende Tabelle zeigt ein Beispiel für die Zählzustände im Zähler 28.

Tabelle 1

ausserhalb der oberen Begrenzung ausserhalb der unteren Begrenzung innerhalb des Bandes

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Durch die Anwendung des bits bo können verschiedene Vorkehrungen wie beispielsweise automatisches Unterbrechen der manuellen Sendersuche über die untere Begrenzung hinaus getroffen werden. Wird der Empfänger beispielsweise als Autoradio benützt, so ist es erwünscht, dass die Bedienung des Gerätes einfach ist und die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht zu stark ablenkt. Nun ist es aber schwierig zu entscheiden, ob jetzt die obere oder die untere Begrenzung überschritten wurde, ohne die Skala zu konsultieren, andererseits ist gerade das Beobachten der Skala während des Fahrzeuglenkens schwierig und ausserdem gefährlich. Darum soll die Suchrichtung automatisch invertiert werden beim Erreichen einer der beiden Begrenzungen und dass eine automatische Unterbrechung und, wenn nötig, sogar das Einsetzen eines akustischen Signals erfolgt.

Fig. 5 zeigt eine Schaltung für die Unterbrechung der Sendersuche bei Erreichen einer der beiden Begrenzungen mit dem schon beschriebenen Digitalmultiplexer 46, mit OR-Gat-25 tern 80, 82 zur Aufbereitung der Signale Ao, Bo, den Aufwärts-, Abwärts-Wählschaltern Md, Mu entsprechend Si in Fig. 4, den Aufwärts-, Abwärts-Suchsignalen ICi, 2Ci, mit den AFC-Signalen Au, Ad sowie den Selektions-Signalen für die digitale Sendersuche Xo, Yo. Beim Schliessen des Schal-30 ters Md im beschriebenen Schaltkreis geht der Ausgang des NAND-Gatters 88 auf logisch H, und beide Ausgangssignale Ao, Bo der OR-Gatter 80, 82 gehen ebenfalls auf logisch H, um den MUX 46 in den manuellen Sendersuchmodus zu schalten. Wenn das Signal S04 innerhalb der Bandweite logisch L 35 zeigt, wechselt das Ausgangssignal 2C3 des NOR-Gatters 86 auf logisch H und löst die manuelle Sendersuche in Richtung abfallender Frequenz aus. Wird die untere Frequenzbegrenzung unterschritten, wechselt das Signal Fo4 auf logisch H, und damit ändert der Ausgang des NOR-Gatters 86 auf 40 logisch L und unterbricht die manuelle Sendersuche in

Abwärtsrichtung. Ähnlich verhält es sich beim Schliessen des Schalters Mu, der Ausgang des NAND-Gatters 88 geht auf logisch H, ebenso die Signale Ao, Bo, der Ausgang des NOR-Gatters 84 geht auf logisch H, bis innerhalb der Bandweite, 45 und Foo ist bereit zu wechseln, dabei ist das Signal F04 auf logisch L, um die manuelle Sendersuche in Aufwärtsrichtung auszulösen. Wenn die obere Begrenzung des Bandes überschritten ist, ist das Signal Foo auf logisch H, um den Ausgang des NOR-Gatters 84 auf logisch L zu bringen, was die Sen-50 dersuche in Richtung zunehmender Frequenz unterbricht.

Die beiden Bandbegrenzungen können auch mit andern Mitteln ermittelt werden. Fig. 6 zeigt einen solchen Schaltkreis, der dazu die Ausgangsspannung des Spannungsspeichers 24 benützt. Die Ausgangsspannung des Spannungsspeichers steht in Beziehung zur Kapazität der spannungsabhängigen, variablen Kapazitätsdiode, dies entspricht wiederum der empfangenen Frequenz, und nun wird sie am Spannungsteiler Ri und R2 auf eine gewünschte Spannung Va geteilt, während andererseits eine konstante Spannung Vc durch die Spannungsteiler R3, R4 und Rs, Ró geteilt wird, um die Bezugsspannungen Vi und V2 zu erhalten, wobei Va und Vi, V2 in den Komparatoren 90, 92 verglichen werden. Ist Va höher als V2, gibt der Komparator 90 ein Detektionssignal Sgu für die obere Begrenzung ab, und wenn Va niedriger als Vi ist, so erscheint am Ausgang des Komparators 92 ein Detektionssignal Sgd für die untere Begrenzung.

Fig. 7 zeigt einen Schaltkreis zur Bestimmung der beiden Begrenzungen durch Zählung der Lokaloszillationsfrequenz.

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96 ist der vorher beschriebene Zähler zur Zählung der Lokaloszillationsfrequenz LOF, abgetastet über das AND-Gatter 44, und 98 ist ein Dekoder des Zählerinhalts. Die Ausgangs-leitungen 99, 101 vom Dekoder 98, welche auf logisch H stehen gemäss dem Anteil, der über die untere oder obere Begrenzung hinausgeht, werden auf die AND-Gatter 101, 102 geführt; die Ausgänge dieser Gatter wechseln auf logisch H, sobald eine der beiden Begrenzungen überschritten wird, wobei der oben hinausgehende Wert als Signal Sgu und der andere als Signal Sgd bezeichnet ist.

Wie schon anfänglich erwähnt, kann bei übermässiger Änderungsrate der Kontrollspannung bei digitalem oder automatischem Senderwählbetrieb eine Instabilität derart hervorgerufen werden, dass die Frequenz eines empfangenen Senders überfahren wird, bei der Korrektur wieder und so um diese Frequenz oszilliert, ohne sich darauf einpegeln zu können. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, das Aufwärtssignal Iu und das Abwärtssignal Id, welche auf den Integrator 24 wirken, in entsprechende Pulse umzuformen und dann das Tastverhältnis des Pulszuges zu variieren. In der schon beschriebenen Schaltung in Fig. 4 wird ein Pulsgenerator verwendet, um das Signal MS an Si abzugeben. Dabei wird das Tastverhältnis in Beziehung zur Suchgeschwindigkeit gebracht, und so die Veränderungsrate der Kontrollspannung gesteuert. Zusätzlich wird ein hier nicht dargestelltes logisches Netzwerk in den Kreis für die Signale Xo, Yo geschaltet, damit soll das Tastverhältnis beim Zerhacken des Signals in ein der Suchgeschwindigkeit angemessenes Verhältnis gebracht werden. Dies bezieht sich auf den digitalen Sender-wähl-Modus. Im weitern wird ein logisches Netzwerk in den Sendersuchlaufkreis gebracht, um beim Starten des Suchlaufs die Anfangsgeschwindigkeit herabzusetzen; dies allerdings kompliziert den Schaltkreis zusätzlich.

Die Variation des Tastverhältnisses kann sehr einfach hergestellt werden, indem man die Strobe-Anschlüsse eines Digi-talmultiplexers dazu benützt. Wie in Fig. 8 gezeigt, sind die Anschlüsse IG, 2G für die Aufnahme von Strobe-Signalen dieses MUX vorgesehen, und wenn auf diese Anschlüsse ein logisch H gegeben wird, das durch die Inverter 130, 140 auf logisch L wechselt, so werden alle AND-Gatter 110,

112, 124 geschlossen. Wenn nun Pulse mit einem gewünschten Tastverhältnis auf diese Strobe-Anschlüsse gegeben werden, so weisen die durchgeschalteten Aufwärts-und Abwärts-Signale Iu, Id ebenfalls dieses gewünschte Tastverhältnis auf. Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel dafür; für gleiche Funktionsteile, wie beispielsweise in Fig. 1, wurden gleiche Bezugszeichen (dies auch für die anderen Figuren) verwendet, um zu zeigen, in welchem Bereich die erfinderisch ausgestalteten Schaltungskreise wirken. So ist in Fig. 9 mit

142 ein NAND-Gatter bezeichnet, mit 144 ein OR-Gatter und mit 146 ein Differenzier-Schaltkreis. Die Signale IC3,2C3 für den manuellen Sendersuchlauf und der erste Teil des Sender-such-Signals Ss, gewonnen mittels des Differenzierers 146, und die AFC-Signale Au, Ad werden auf das OR-Gatter 144 und dessen Ausgang auf den Eingang des NAND-Gatters 142 gegeben. Auf*den anderen Eingang des NAND-Gatters 142 wird ein Schaltpuls SP mit einem vorbestimmten Tastverhältnis gegeben; das Ausgangssignal wird im Zeitraum eines Suchlaufs dem MUX 46 eingegeben. Zu Beginn eines Suchlaufs und während dem AFC-Betrieb werden die Gatter 110, 112 ... 124 durch die Schaltpulse SP AUF und ZU geschaltet, dementsprechend auch die Aufwärts- und Abwärts-Signale Iu, Id. Da nun auf diese Weise zusätzlich eingebrachte Netzwerke oder Mittel zum Schalten wegfallen, wird die Gesamtschaltung sehr vereinfacht. Mehr noch, da die Signale Iu, Id während des AFC-Betriebes ebenso zerhackt werden, wird die Frequenz-Feinregelung ebenfalls geschwindigkeitsoptimiert und die AFC-Regelung stabiler. Das Sendersuch-Signal Ss kann beispielsweise durch die logische OR-Verknüpfung der Signale ICi, 2Ci erhalten werden. Der Differenzierer 146 kann beispielsweise aus einem monostabilen Multivibrator, der mit der Anfangsflanke des Signals Ss getriggert wird, bestehen, welcher dann einen entsprechenden Puls erzeugt.

Fig. 10 und 11 sind Diagramme, die die beschriebenen Eigenschaften aufzeigen. Die Kontrollspannung bzw. die damit verknüpfte Empfangsfrequenz ist in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen. Fig. 10 zeigt den Frequenzverlauf bei unzer-hackten Signalen mit einem Tastverhältnis von 100%, und in Fig. 11 sieht man den Frequenzverlauf bei Anwendung eines gepulsten Signals mit adäquatem Tastverhältnis. Die Konvergenz auf eine Sendefrequenz Fb kann gemäss der Erfindung durch Zerhacken des Steuersignals erreicht werden.

Während der digitalen Senderwahl in Fig. 9 ist die Änderung des Tastverhältnisses nicht durchgeführt, es kann aber gemacht werden durch Eingeben eines Signales, das entsteht, wenn die Frequenzdifferenz zwischen der Lokaloszillationsfrequenz und der gesetzten Frequenz unter einen vorbestimmten Wert fällt, in das OR-Gatter 144.

Fig. 12 zeigt Signaldiagramme zur Erklärung der Eingangs- und Ausgangs-Zustände für verschiedene Fälle, worin (1) das AFC-Signal zeigt, (2) das Sendersuch-Signal Ss, (3) das differenzierte Signal Ss, (4) das Signal Mu für die manuelle Sendersuche und (5) das Aufwärts-Signal Iu für die obigen Fälle.

Die beschriebene Schaltungsausführung ist natürlich nicht die einzige, um diese Erfindung zu realisieren, es sind innerhalb der beanspruchten Erfindung noch weitere Ausführungsformen möglich.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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1. Elektronisch abstimmbarer Radioempfänger mit variablen, das Schwingkreisverhalten beeinflussenden Reaktanzelementen (11, 13), einem Spannungsspeicher (24) zur Abgabe einer Steuerspannung auf die Reaktanzelemente, einem Kontrollschaltkreis (26), welcher einen digitalen Multi-plexer(46) zur Durchschaltung von Steuersignalen (lu, Id) auf den Spannungsspeicher enthält, und einem Vergleicher (30) für die Signale aus einem Lokaloszillator (14) und für die Signale aus einem Frequenzspeicher (28), wobei die Ausgangssignale des Vergleichers auf den Kontrollschaltkreis führen, gekennzeichnet durch Mittel (69; 92; 98) zur Feststellung der Frequenzlage bezüglich eines eingestellten Empfangsbandes sowie durch einen Schaltkreis (60, 62, 46; 86) zum Verändern der Steuerspannung auf einen Wert innerhalb des Empfangsbandes.

2. Radioempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Mitteln zur Feststellung der Frequenzlage verwendeter Zähler (28) eine Anzahl Stufen zur Zählung der Lokaloszillatorfrequenz und eine zusätzliche oberstwertige Zählstufe zur Zählung eines zusätzlichen Bits (69), das nicht zur Gruppe der die Lokaloszillatorfrequenz binär ausdrückenden Bits gehört, umfasst.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Radioempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Feststellung der Frequenzlage einen Vergleicher (90,92) zum Vergleichen einer Ausgangsspannung aus dem Spannungsspeicher (24) mit einer Referenzspannung enthalten.

4. Radioempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Feststellung der Frequenzlage einen Dekoder (98) zur Dekodierung der Ausgangssignale des Zählers (28), welcher die Lokaloszillationsfrequenz zählt, sowie einen logischen Schaltkreis (100, 102), welcher ein Signal abgibt, wenn die Ausgangssignale des Dekoders einen vorbestimmten Wert unterschreiten, enthalten.

5. Radioempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis zum Verändern der Steuerspannung eine logische Schaltung (48, 50, 60,62) enthält, welche aufgrund eines Signals (F04), das eine Frequenzlage ausserhalb der Empfangsbandweite anzeigt, in einen manuellen Sendersuch-Modus umschaltet und ein Signal in den Schaltkreis abgibt, das einem Aufwärtssuchsignal im manuellen Sendersuch-Modus entspricht.

6. Radioempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Pulsgenerator-Schaltkreises (142, 144,146) den Strobe-Eingang (G) eines Multiplexers (46) ansteuert und damit eine Wandlung der vom Multiplexer durchgeschalteten Signale in Pulssignale mit vorgegebenem Tastverhältnis bewirkt.

7. Radioempfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator-Schaltkreis ein ODER-Gat-ter (144) mit Eingängen für Signale (Au, Ad) für die automatische Frequenzkontrolle, für Signale (IC3, 2C3) für die manuelle Sendersuche und den Anfangsteil eines Sendersuchsignals (Ss), sowie ein UND-Gatter (142) enthält, mit einem Eingang, an welchen der Ausgang des ODER-Gatters (144) angeschlossen ist, und mit einem weiteren Eingang, dem ein Schaltpuls (SP) zugeführt wird.