DE1766268A1 - Elektronische Frequenzanzeige - Google Patents

Description

SIEMENS AKSIENaESEILSOHAi¹T München 2, *6. 4. M

Wittolsbacherplatz

68/2378

Elektronische Prequonzanzeige

Die Erfindung bozieht sich auf eine elektronische Prequonzanzeige in Hochfrequonzsondern- oder Empfängern·

Pur die Anzeige der.Sende- oder Empfangsfroquenz von HochfroquenzBondern oder Empfängern werden üblicherweise Anzeige· skalen verwendet, deren Anzeigeelement mechanisch mit dem als Abstiramolement verwendeten Bauelement ( z.B« Drehkondensator oder Variometerspulen) gekoppelt iet, so daß der Drehwinkol der Achse des Abstimmelements unmittelbar als Grundlage für die Eichung der Proquonzskalen dient.

Bei dor elektronischen Abstimmung von Sonde- oder Empfangsfiltorn mittols KapazitUtsdioden erfolgt die Einstellung auf die Sendo- oder Empfangefrequonz durch eine geeignete Abstimmspannung, die Üblicherweise von einem Potentiometer

PA 9/493/940 109826/0259 __z_ lz/TS 23.4.1968

(bei kontinuierlicher Durehstimmung) oder von einem festen^ Spannungsteiler (boi Stationstasto) abgegriffen wird. :

Bei der Verwendung dee Drehwinkels des Potentiometers zur mechanischen Skalenanzoigo wird die Skaloneichung von der Kapazitäts-Spannungs-Kennlinie der Diode und von der Charakteristik des Potentiometers abhängig. Die geringe Roproduzierbarkoit der Charakteristik handelsüblicher Potentiometer erlaubt es. nicht, auf diesem Wog die häufig ,geforderte Skalentroue vori'ifji zu erreichen. Hinzu kommt, ..'daß vor allem bei der Verwendung "hyperapruptor" Kapazitäts- !. dioden dio unvermeidliche Streuung der Kapazitäts-Spannungs-■' Kennlinien einen zusätzlichen Skalenfohler liefert, der ein Vielfaches dos Fehlers des Potentiometers sein kann. Es ist dahor nicht möglich, die gleiche Skalp für eine Geräteserie zW verwenden ( wie dies üblich und aus wirtschaftlichen GrUnden hotwendig ist), wenn man den Drehwinkol des lötentiomcters oder die Abstimmspannung als Grundlage für die Sichung der Frequenzskala verwendet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die durch die mangclndo Kennlinienkonstanz von Abstimmolementen entstehenden Skalonfehlor zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch einen Froquene-Spannungsv/andlor gelöst, welcher gemäß der Erfindung für eine elektronische Fre-(juonzanzoige Verwendung findet.

Daraus ergibt sich eine Reihe von wesentlichen Vorteilen.

Ss entfällt Redliche mechanische Kopplung zwisden Abstimmelement und Skalenanzeigc, woraus sich eine mechanische Vereinfachung und eine größere Freiheit in der GerUtekonstruktion ergibt.

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Weiterhin können mit demselben Anzeigegerät verschiedene Abstimmelemente (z.B. für verschiedene Wellenbereiche), Brucktaston-Stmdorwahl, kontinuierliche Durchs tinimung und elektronische Suchlaufautomatik rcin^elektrisch gekoppelt werden.

Es ist unabhängig von der Abstimmcharakteristik des Abstimmoleraentes (z.B. Kapazitätsspannungsvorlauf einer Kapazitätsdiode u/o Konnlinienverlauf des Atfetimmpotentiometers) eine .frequonzlinearo Anzeige mögltich. Daraus folgt weiterhin die .Möglichkeit der Verwendung sehr einfacher und damit billiger •Potentiometer sov/ie die Möglichkeit, dassclbo Potentiometer oder dieselbe Skala für verschiedene Wellenbereiche (z.B. AM-Bereich; und FM-Bereich) zu verv/enden, obwohl beispielsweise Dioden gänzlich unterschiedlichen Kapazitäts- und Spannungs-'für die Abstimmung verwendet werden.

Weiterhin ergibt sich die Möglichkeit, bei Druektasten-Scnderwahl alle Drucktasten wahlweise mit beliebigen Wellenbereichen zu belegen, da dio unmittelbare Kopplung zwischen Drucktaste und Frequonzanzoige entfällt.

Da die Oszillatorfrequenz" des luners anstelle der Mittelfroquenz des Eingangefilters zur Anzeige gelangt, kann die Skala auf die Eingangsfroquenζ, die um dio konstante Zwischen·* frequenz untorhalb oder oberhalb des Oszillatorfrequenz liegt, geeicht werden. Dadurch wird der Gleichlauffehler, der die Mitte des Bingangsfilters gegen die Empfangsfrequenz verschiebt, in der Skaleneichung eliminiert. Weiterhin kann die Bkalenbroite sowie der Anfange« und Bndpunkt der Skale elektronisch eingeregelt werden, ohne daß darunter die Lineari- * tilt dor Anzeige leidet.

Bei besondere kritischen Anwendungsfällen kann die Skalencichung _: eloktroniech kontrolliert und naohgeregolt werden.

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Weitere Merkaale und Einaelhoiton in der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von AusfUhrungsbeispielen

anhand der figuren. . \ ! · 109826/0259 _-4.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung in Blockschaltbildform, • bei der die Frequenz eines Oszillators 1, der beispielsweise der Oszillator eines Rundfunküberlagerungscmpfängers ist, über einen Frequonz-Spannungswandler^ in eine Spannung umgewandelt wird, welche eine definierte Funktion der Oszillatorfrequonz ist. Mittels eines Meßinstruments 4 kann die Ausgangs· spannung des Frequenz-Spamaungswanderls 3 gemessen werden. Wird dieses Meßinstrument in Frequenzv/erten geeicht, so ist eine direkte Anzeige der Oszillatorfroquenz möglich.

•Zwischen dem Oszillator 1 und dem Froquenz-Spannungswandlor 3 : kann ein Verstärker 2 eingeschaltet worden, der Amplitudenschwankungen des Oszillators eliminiert. Dabei kann es sich beispielsweise um einen übersteuerten Verstärker handeln, eier das_t sinusförmige Ausgange signal des Oszillators 1 in ein rpbn'teckförmigos Signal überführt.

Um in Fig. .1 anzudeuten, daß der Verstärker 2 nicht unbedingt erforderlich ist, ist dieser Verstärker gestrichelt dargestellt«

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Frequenz-Spannungswandlers 3 nach Fig. 1. An Klemmen 21 und 22 wird dieser Schaltung das Ausgangssignal des Oszillators 1 - oder des Verstärkers 2 - zugeführt. Dieses Signal gelangt zunächst auf ein Differenzierglied C₁, D, so daß am Emitter eines Transistors T das differenzierte Eingangssignal steht. Der Transistor erhält von einer Klemme 23 Über einen Widerstand R^ seine Betriebsspannung. Das Ausgangseignal des Transistors T wird mittels einer Kapazität Cp integriert, wobei diesem Integrierglied ein Sicbglicd Rp, C«, nachgeschaltet ist. An einer Klemme 24 ist der Schaltung ein Ausgangssignal in Form einer G-loichspannnug abnehmbar, welche eine Funktion der Frequenz des Eingangssignals am Eingang 21, 22 ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungeform dor Erfindung können die Zeitkonstanton dos Difforenziergliodoe und dos Integriergliedes variabol gestaltet r/erden. Diese Maßnahme kann

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beispielsweise derart realisiert worden, daß den Kapazitäten O₁- und Ο« variable Kapazitäten in Form von Kapazitätsdioden Cgc bzw. Cgg parallel geschaltot sind. Weiterhin kann auch dem Widerstand R₉ ein variabler Widerstand in Form eines Transistors T₂ parallel geschaltet werden. Diese Schaltungsmöglichkeiten sind in Fig. 2 als fakultative Möglichkeiten gestrichelt und rein schematisch dargestellt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zur Anpassung der für die Frequenzanzeige zur Anwendung kommenden Ausgangsspannung dos Froquenz-Spannungswandlors an eine vorgegebene Skala ein Spannungsvergleich durchgeführt werden , wobei die A_usgangsspannung des Frequenz-Spannungswandlers mit einer der vorgegebenen Frequenz entsprechenden Sollspannung _i:vorglichen, und die Zoitköhstanton des Frequenz-Spannungs-'■'waridi'e'fs mittels eines aus diesem Spannungsvergleich gewonnen Signals nachgestimmt werden.

Eine Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zur Durchführung einer derartigen Maßnahme ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur entsprechen die Stufen 31 bis 34 den oben schon erläuterten Stufen 1 bis 4 nach Fig. 1. Weiterhin ist in dieser Schaltungsanordnung ein Oszillator 35 vorgesehen, dessen Ausgangssignal über einen weiteren Frequenz-Spannungswandler 36 in eine Spannung überführt wird, welcho eine Funktion der Frequenz des Oszillators 35 ist. Die Ausgangssignal der Frequenz-Spannungswandlor 33 und 36 worden auf einen Differenzverstärker 37 gegeben, dessen Ausgangssignal ein Maß für die Frequenzdifferenz der Ausgangssignale der Oszillator 31 und 35 ist. Dieses Ausgangssignal wird zur Nachstimmung auf den Frequenz-Spannungswandler 33 gegeben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Froquenz-Spannungswandler zur Frequenzanzeige in Vorbindung mit einem Spannungsvergleich seiner Ausgangsspannung mit mindestens einer Sollspannung Verwendung finden, v/obei der in einem Differenzverstärker durchgeführte Spannungsvergleich, d.h. die Auegangsspannung dee Difforenzvorstärkere als Ab-

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stiiranspannung für eine frequenzbestinmende Kapazitätsdiode in einem Oszillator dient, dor unabhängig yon der Kapazitätskcnnlinien der Kapazitätsdiode auf mindestens eino Sollfroquenz einstellbar ist. ._,.

Sine derartige Ausführungsform ist als Blockschaltbild in Pig. 4 dargestellt, wobei die Stufen 41 bis 45 den Stufen 1 bis 3 nach Pig. 1 entsprochen. Das Ausgangssigna} des Prequenz-Spannungswandlers 43 wird auf einen Difforonzverstärker 44 gegeben. An Abgriffen 50 und 51 eines aus Widerständen R45» R.g und R,™ bestehenden Spannungsteilers sind mittels eines Schalters 49 Bezugsspannungen abnehmbar. Bora Spannungsteiler wird an einor Klemme 48 eino Betriebsspannung zugeführt. Die Spannung an den Abgriffen 50 und 51 wird über den Schalter auf einen weiteren Eingang,,des Differenzverstärker 44 gegeben. 'Ip^s, Auftgangssignal des Difforenzvorstärkere 44 wird auf eine frequenzbestimmende Kapazitätsdiode des Oszillators 41 gegeben. Dor frequenzbestimmende Kreis dieses Oszillators ist in Pig. 5 dargestellt und bestoht aus einor Kapazitätsdiode C₅₁, einor Pestkapazität C₅₂ eowio einer Induktivität L^₅. Über einen Widerstand Re. wird dio Spannung von Differenzvorstärker 44 nach Pig. 4 zugeführt.

6 Patentansprüche
4 Figuren

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   1. Prequenz-Spannungswandlcr, gekennzeichnet durch die Verwendung für eine elektronische Frequenzanzeige in Hochfrequenzsendern- oder Empfängern.

   2. Frequenz-Spannungswandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in Hochfrequenzsendern- oder Empfängern mit Kapazitätedioden als Abstimmeleraente.

   3.: Frequenz-Spannungswandler nach Anspruch 1 oder 2 mit einem an den abzustimmenden Oszillator, vorzugsweise über einen

   -ι

   Verstärker angekoppelten Differenziorgliod und einem an das Diffcrenzierglied angekoppelten Integrierglied, dessen Aliegäfi^äSpannung eine Funktion der Oszillatorfrequenz ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstanten des Differen:.-ziorgliedesu/o des Integriergliedes variabel sind.

   ',4· Frequenz-Spajurangwandler nach einem der -vorhergehenden An-Sprüche, gekennzeichnet durch einen Spannungsvergleich seiner Ausgangsepannung Mit einer einer vorgegebenen Frequenz entsprechenden Sollspannung und durch eine Nachstimmung der Zeitkonstante des Differenzier- u/o Integriorgliedes mittels der aus dem Spannungsvagleich gewonnenen Spannung, um die zur Frequenzanzeige verwendete Auegangespannung einer vorgegebenen Skala anzupassen. '

   5. Proquenz-Spannungsnandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung für mindestens einen Wellenbereich und durch die Verwendung eines zur Frequcnzanaeige dienenden Strom- oder Spannungsmoßgerätes für die

   Freqüensanseige eines Oaeillators in mindestens einem anderen Wellenbereich, bei dem die einer Abstiram-Kapazitätsdiodo eugoführte Abetjjeiepannung direkt zur Frequenzanzeige dient.

   6. .frequeni-SpiUMiungewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, fekonneeichnet durch die Vernondung zur Frequenzenaage in

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   Verbindung mit einem Spannungsvergleich seiner Ausgangsspannung mit mindestens einer Sollspannung»wobei die Vorgleichspannung als Abstimmspannung für eino froquenzboßtimmondc Kapazitätsdiode in einem-Oszillator dient» so daß dieser Oszillator unabhängig von der Kapazitätskennlinic der Kapazitätediode auf mindoetone eino Sollfroquonz einstellbar ist'.

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