DE2023996C3

DE2023996C3 - Abstinunsystem für die Kanalwahl in einem Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE2023996C3
Application number: DE2023996A
Authority: DE
Inventors: Eisuke Osaka Ichinohe; Yoichi Toyonaka Sakamoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-05-20
Filing date: 1970-05-15
Publication date: 1980-11-13
Also published as: GB1316871A; DE2023996A1; NL7007196A; FR2043547A1; NL164436C; DE2023996B2; US3652960A; NL164436B

Description

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Man erkennt zunächst, daß die Schaltelemente des Ringzählers als Flip-Flops ausgebildet sind. Aus Flip-Flops ausgebildete Ringzähler können einfach einen hohen Grad der Integrierun;· erreichen. Aus Flip-Flops in integrierter Bauweise ausgeführte Ringzähler müssen jedoch mit geringen Betriebsspannungen betrieben werden, damit die integrierte Schaltung nicht zerstört wird. Es lassen sich dann keine ausreichenden Ausgangsspannungen für die Erzeugung der Abstimmspannungen erreichen, die an die kapazitätsvariablen Dioden gelegt werden können. Deshalb ist zusätzlich an die Ausgänge der Flip-Fiops jeweils der Steuereingang eines ersten Schalterstromkreises angeschlossen, dessen Strompfad im Zustand »1« des zugehörigen Flip-Flop des Ringzähltrs stromführend, im Zustand »0« jedoch unterbrochen ist. Der Strompfad liegt dabei überdies jeweils in Reihe mit einer Gleichstromquelle und einem der voreingestellten Widerstände, an denen die Abstimmspannung abgegriffen wird. \uf diese Weise erhält man eine völlige Trennung des Schaltungsabschnittes für die Erzeugung der Abstimmspannung von demjenigen zur Kanalwahl. Es ist so möglich, für die durch die voreingestellten Widerstände belastete Gleichstromquelle eine höhere Spannung zu verwenden, ohne daß deshalb die Vorteile der weitgehenden Integration aufgegeben werden müssen. Hat die Gleichstromquelle eine Spannung von 30 V, so kann nach wie vor bei der Ansteuerung der Schalterstromkreise mit einer Spannung von nur 5 V gearbeitet werden, die mit der hohen Integration in diesem Bereich verträglich ist.

Es ist besonders günstig, wenn zusätzlich auch noch die Anzeige des gewählten Kanals und die Umschaltung zwischen UHF- und VHF-Band bzw. die Umschaltung zwischen dem unteren und dem oberen Bereich des VHF-Bandes mit in die Integration einbezogen wird. Dafür werden zusätzliche, an die Ausgänge der Flip-Flops gelegte zweite Schalterstromkreise vorgesehen, in deren Stromkreis zur Anzeige eines gewählten Kanals selektiv durch das jeweils in dem Zustand »1« befindliche Flip-Flop steuerbare Anzeigevorrichtung liegen, ferner eine erste ODER-Schaltung, die eingangsseitig mit den Ausgängen der Flip-Flops verbunden ist, die dem unteren Bereich des VHF-Bandes entsprechen, und zum Umschalten zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des VHF-Bandes dient sowie eine zweite ODER-Schaltung, die eingangsseiiig mit den Ausgängen der Flip-Flops des Ringzählers verbunden ist, die Kanälen im UHF-Band entsprechen und zur Umschaltung zwischen UHF-Band und VHF-Band dient.

Man erhält so ein vollelektrisches Abstimmsystem, das ein hohes Maß an Integrierung erlauht und dennoch aufgrund der Auslegung auch bei langer Betriebsdauer konstante Abstimmspannungen ausreichender Spannungswerte zur Verfügung zu stellen vermag. Die Umschaltung zwischen den einzelnen Bändern und Bereichen innerhalb der Bänder erfolgt bei der Kanalwahl selbsttätig. Das System ist auch für Fernbedienungen der Kanalwahl gut geeignet.

In den Zeichnungen ??t

F i g. 1 eine Schaltung zur beispielartigen Erläuterung einer ersten Ausführungsform und

Fig.2 vereinfacht eine Schaltung einer zweiten Ausführungsform des Abstimmsystems.

Fig. 1 zeigt einen Hochfrequenzverstärker 14, eine Mischstufe 15, einen Empfangsoszillator 16, eine kapazitätsvariable Diode 17 für die Eingangsresonanz,

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65 kapazitätsvariable Dioden 18 und 19 für die Zwischenstufe und eine kapazitätsvariable Diode 20 für die Überlagerungsschwingungen.

Außerdem sind Dioden 21 bis 24 vorgesehen, die zum hochfrequenzmäßigen Erden oder Enterden der Zwischenabgriffe der Resonanzspulen der Eingangsstufe, der Zwischenstufe und der Oszillatorschaltung getriggert oder gesperrt werden. Mit Hilfe der Dioden 21 bis 24 wird also ein Umschalten zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des VHF-Bandes erreicht Die von einer strichpunktierten Linie 25 umschlossenen Teile stellen eine VHF-TunerschaJtung dar, die einen mit einer Stromquelle verbundenen Anschluß 26 aufweist, ferner einen Anschluß 27 zum Anlegen einer Abstimmspannung an die kapazitätsvariablen Dioden und einen Anschluß 28, der mit einer Stromquelle verbunden ist, die eine positive oder negative Spannung zum Umschalten zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des VHF-Bandes liefert. Die von einer gestrichelten Linie 29 umschlossenen Teile stellen dagegen eine UHF-Tunerschaltung dar, bestehend aus einem Hochfrequenzverstärker 30, einer selbstschwingenden Mischstufe 31. kapazitätsvariablen Dioden 32 und 33 für die Zwischenstufenresonanz und einer kapazitätsvariablen Diode 34 für die Überlagerungsschwingungen. Ein Anschluß 35 ist mit einer Stromquelle verbunden, aus welcher der UHF-Tuner gespeist wird.

Flip-Flops 36, bis36n bilden einen Ringzähler, an den Schiebeimpulse von einem Schiebeimpu'.bgenerator 37 angelegt werden. Der Schiebeimpulsgenerator wird durch Schließen eines Schalters 38 in Betrieb genommen. Das Schema des Ringzählers ist [10000000000000], wenn sich das Flip-Flop 36i im Zustand [1] befindet, die anderen Flip-Flops dagegen im Zustand [O]. Erzeugt der Schiebeimpulsgenerator 37 einen ersten Impuls, so erfährt das Schema des Ringzählers eine Verschiebung zu [01000000000000], und durch aufeinanderfolgende Schiebeimpulse kann die Stellung der [1] in dem Schema entsprechend weiterverschoben werden.

Erste Schalterstromkreise 39i bis 39m, deren Steuereingänge jeweils mit der Gangsseite der Flip-Flops 36i bis 36i4 verbunden sind, werden selektiv geschlossen, wenn das betreffende Flip-Flop in den Zustand [1] übergeht, worauf ein Strom durch einen jeweils dazugehörigen der Widerstände 40i bis 40_H fließt. Durch die anderen dieser Widerstände fließt zu diesem Zeitpunkt kein Strom. Ist nun ein Abgreifen des Widerstandes 4Oi zur Verbindung mit einer Diode 42i bei Teilung der Spannung einer Stromquelle 41 in der Weise vorgesehen, daß eine erforderliche Spannung abgegeben wird, so erscheint an dem Anschluß 27 eine Spannung, die im wesentlichen gleich der Spannung über einer Teilung des Widerstandes 4Oi ist. Dies ist deshalb der Fall, weil durch die Widerstände 4Ο2 bis 40u kein Strom fließt und die Dioden 422 bis 42u gesperrt sind, da der negative Pol der Dioden 42₂ bis 42_M auf einem Potential gehalten wird, das gleich der Spannung der Stromquelle 41 und höher als das Potential des positiven Pols ist, nämlich die Spannung über der Teilung des Widerstandes 40|. Durch eine geeignete Bemessung und Einstellung der Spannungsverhältnisse für die einzelnen, den Flip-Flops 36i bis 36h zugeordneten Widerstände 4Oi bis 4Ou auf die betreffenden, erforderlichen Werte läßt sich also erreichen, daß man als Ausgang vorgegebene Abstimmspannungen erhält, wenn die Flip-Flops nacheinander in den Zustand [1] übergehen, indem sich das Schema des Ringzählers

entsprechend ändert, ausgehend von dem Zustand [10000000000000], sobald der Schalter 38 geschlossen wird und der Schiebeimpulsgenerator 37 demzufolge nacheinander Schiebeimpulse erzeugt, die dem Ringzähler zugeleitet werden. Sobald die Abstimmung auf den gewünschten Kanal erhalten wird, wird der Schalter geöffnet, und die Erzeugung von Schiebeimpulsen wird damit beendet. Die Bezugszahl 43 bezeichnet einen Anschluß zum Zuführen von Rückstellimpulsen.

Wie sich aus dieser Beschreibung ergibt, sind die Spannungsverhältnisse für die Widerstände 4O₁ bis 40m so vorgewählt, daß man Spannungen erhält, die jeweils für den Empfang des betreffenden Kanals geeignet sind, und eine dieser Spannungen, die einem gewünschten Kanal entspricht, kann durch die oben beschriebene Schaltung gewählt werden, um sie invers an die kapazitätsvariablen Dioden 17 bis 20 anzulegen, die als Abstimmelemente des Kanalwählers dienen. Geht eines der Flip-Flops 36i bis 36m des Ringzählers in den Zustand [1] über, so wird ein entsprechender zweiter Schalterstromkreis 44i bis 44m geschlossen, worauf durch die betreffende als Anzeigevorrichtung dienende Kontrollampe 45i bis 45m ein Strom fließt, so daß hierdurch der jeweils empfangene Kanal angezeigt wird. Statt der Kontrollampen können natürlich auch andere Anzeigevorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise Ziffernanzeigeröhren.

Eine erste Oder-Schaltung 46 erzeugt einen Ausgang, durch den ein dritter Schalterstromkreis 47 beim Empfang eines Kanals im unteren Bereich des VHF-Bandes in Betrieb genommen wird, z. B. also einer der Kanäle 1 bis 3. Hierbei werden die Dioden 21 bis 24 der VHF-Tunerschaltung durch den Ausgang des dritten Schalterstromkreises 47 gesperrt, so daß die Zwischenabgriffe der Resonanzspulen hochfrequenzmäßig von Erde getrennt werden, wodurch der Empfang eines Kanals im unteren Bereich des VHF-Bandes ermöglicht wird. Beim Empfang eines Kanals im oberen Bereich des VHF-Bandes hält der Ausgang des dritten Schalterstromkreises 47 die Dioden 21 bis 24 getriggert, so daß die Zwischenabgriffe der Resonanzspulen hochfrequenzmäßig geerdet werden, was den Empfang eines solchen Kanals im oberen Bereich des VHF-Bandes ermöglicht.

Beim Empfang des VHF-Bandes erzeugt eine dritte Oder-Schaltung 48 einen Ausgang mit einem bestimmten Pegel, wodurch ein fünfter Schalterstromkreis 49 in Betrieb genommen wird, so daß die Stromversorgung des Kanalwählers an die VHF-Tunerschaltung angeschaltet ist. Demgegenüber ist die Stromversorgung des Kanalwählers beim Empfang des UHF-Bandes durch eine zweite Oder-Schaltung 50 und einen vierten Schalterstromkreis 51 an die UHF-Tunerschaltung angeschaltet.

Bei der obigen Ausführungsform sind sieben Kanäle für das UHF-Band und sieben Kanäle für das VHF-Band vorgesehen, doch besagt dies natürlich nicht, daß die Zahl der Kanäle nicht auch größer oder kleiner sein könnte.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abstimmsystems, die der zuvor beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist, abgesehen allerdings von dem in F i g. 1 von einer strichpunktierten Linie 52 umschlossenen Teil. Bei dieser Ausführungsform ist zur Vereinfachung der Beschreibung nur die VHF-Tunerschaltung 53 dargestellt Sie weist für die Vorwahl der Abstimmspannungen Widerstände 55i bis 55e auf, ferner einen Schiebeimpulsgenerator 56, einen Schalter 57, Flip-Flops 58| bis 58e, die einen Ringzähler bilden, Schalterstromkreise 54| bis 54e und eine Stromquelle 59. Die Betätigungsweise ist bei dieser Ausführungsform im Prinzip die gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Statt der aus dem Ringzähler und aus Dioden bestehenden Kombination, wie sie bei der Ausführungsform der F i g. 1 vorgesehen ist, weist diese Ausführungsform eine Kombination des Ringzählers mit Torschaltungen auf, wodurch am Ausgangsanschluß ebenfalls eine Spannung entsprechend dem Schema des Ringzählers erhalten wird.

Wie im obigen beschrieben wurde, übernehmen elektronische Schaltungen alle Funktionen, für die bislang mechanische Kontakte vorgesehen waren, wodurch nicht nur die Zuverlässigkeit des Kanalwählers selbst, sondern auch des gesamten Abstimmsystems erhöht wird, bei dem üblicherweise zahlreiche mechanische Kontakte vorgesehen waren, um den kapazitätsvariablen Dioden selektiv eine erforderliche Spannung aufzudrücken und um das Umschalten zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des VHF-Bandes wie auch das Anschalten der Tunerstromversorgung an den VHF- bzw. den UHF-Tuner vorzunehmen, und zwar unbeschadet der Tatsache, daß der eigentliche Kanalwähler kontaktfrei war, was durch die Verwendung von kapazitätsvariablen Dioden als Abstimmelementen erreicht wurde.

Da das Spannungsverhältnis der Spannungsteiler-

3» widerstände voreingestellt ist, können diese Widerstände durch Basisdiffusion in einer integrierten Halbleiterschaltung gebildet werden, so daß die Abmessungen der Anordnung entsprechend verringert werden können, was im Hinblick auf den baulichen Aufwand ein

y> wesentlicher Vorteil ist. Natürlich können aber auch andere Techniken integrierter Schaltungen Verwendung finden. Es bestehen die verschiedensten Möglichkeiten bei Fernsehempfängern eine Senkung des Herstellungsaufwandes durch eine Ausbildung des Systems als integrierte Schaltung zu erzielen.

Auch wird eine Kanalwahl auf dem Wege der Fernbetätigung in diesem Fall schon dadurch ermöglicht, daß man lediglich eine Übertragung von Signalen zur Betätigung des Schalters für den Schiebeimpuls-

•»5 generator vorsieht. Dieser Schalter selbst kann ohne weiteres durch eine elektronische Schaltung ersetzt werden. Motoren und Relais sind nicht vorgesehen, was ebenfalls im Hinblick auf den Herstellungsaufwand von Vorteil ist.

Darüber hinaus kann die Abstimmgeschwindigkeit im Vergleich zu einem von Hand vorgenommenen Abstimmen außerordentlich erhöht werden, so daß das Abstimmsystem seiner Wirkweise nach nicht nur für den üblichen Fernsehkanalwähler geeignet ist, sondern zusätzlich auch für verschiedene andere Funktionen, woraus sich also weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben.

Es kommt noch hinzu, daß die Spannung am Steuereingang des ersten Schalterstromkreises gering

fco und die Abstimmspannung auf der Lastseite hoch sein kann, so daß auch dann eine hohe Ausgangsspannung abgegeben werden kann, wenn das Stromversorgungsteil für den Ringzähler und den Schiebeimpulsgenerator eine niedere Spannung liefert, was vorteilhaft ist für den Fall, daß eine höhere Ausgangsspannung erforderlich sein sollte, als sie das Stromversorgungsteil für die übliche Logikschaltung abgibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Abstimmsystem für die Kanalwahl in einem Fernsehempfänger, wobei Abstimmspannungen mittels einer elektronischen Einrichtung an kapazitätsvariable Dioden angeschaltet werden, die Resonanz-Kapazitäten für das Abstimmen auf vorbestimmte Frequenzen darstellen, wobei ferner als elektronische Einrichtung ein Ringzähler mit einer Vielzahl von Schaltelementen vorgesehen ist, von denen jeweils nur ein einziges Schaltelement in den Zustand »1« überführbar ist und die Schaltelemente durch das Zuführen aufeinanderfolgender Schiebeimpulse zu dem Ringzähler im Zuge eines Schiebevorgangs nacheinander in den Zustand »1« überführbar sind, und wobei schließlich <ien Schaltelementen jeweils ein voreingestellter variabler Widerstand zugeordnet ist, von dem die entsprechende Abstimmspannung an einem Zwischenabgriff abgreifbar ist, wenn sich das zugehörige Schaltelement im Zustand »1« befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als Flip-Flops (36i—36h) ausgebildet sind und an die Ausgänge (Q) der Flip-Flops jeweils der Steuereingang eines ersten Schalterstromkreises (39i—39m) angeschlossen ist, dessen Strompfad jeweils in Reihe mit einem der voreingestellten Widerstände (4O| — 4Ou) und eine Gleichstromquelle (41) geschaltet ist, und im Zustand »1« des zugehörigen Flip-Flop stromführend, im Zustand »0« jedoch unterbrochen ist, daß zusätzliche, an die Ausgänge (Q) der Flip-Flops (36,-36m) gelegte zweite Schalterstromkreise (44i—44m) vorgesehen sind, in deren Stromkreise zur Anzeige eines gewählten Kanals selektiv durch das jeweils in dem Zustand »1« befindliche Flip-Flop (36i—36m) steuerbare Anzeigevorrichtungen (45|— 45m) liegen, daß ferner eine erste ODER-Schaltung (46) mit einem dazugehörigen dritten Schalterstromkreis (47) zum Umschalten zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des VHF-Bandes vorgesehen ist, wobei diese erste ODER-Schaltung (46) mit der Ausgangsseite der den Kanälen des unteren Bereichs des VHF-Bandes entsprechenden Flip-Flops (36|—367) des Ringzählers verbunden ist, und daß eine zweite ODER-Schaltung (50) mit einem dazugehörigen vierten Schaltstromkreis (51) vorgesehen ist, die eine Unterscheidung dahingehend trifft, ob das im Zustand »1« befindliche Flip-Flop (36|— 36m) in dem Ringzähler einem Kanal im UHF-Band oder einem Kanal im VHF-Band entspricht.

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Die Erfindung geht aus von einem Abstimmsystem, wie es aus dem Aufsatz »Senderwahlschaltungen für Empfänger mit Kapazitätsdioden-Abstimmung« (Radio-Fernseh-Phono-Praxis Nr. 5, vom 26. Mai 1966, Seiten 151 bis 154), bekannt ist. An die Stelle der früher üblichen elektromechanischen Schalter sind hier bereits elektronische Schalter getreten, so daß es sich um ein kontaktloses Abstimmsystem für die Kanalwahl in Fernsehempfängern handelt. Bei dem bekannten Ab- ⁶ⁱ> Stimmsystem sind die Schaltelemente des Ringzähler;» als Vierschichtdioden ausgebildet, die jeweils unmittelbar mit dem zugehörigen vorangestellten variablen Widerstand in Reihe liegen. Die Schaltelemente und die variablen Widerstände, an denen die Abstimmspannung abgegriffen wird, sind somit für die gleiche Betriebsspannung ausgelegt Überdies sind Vierschichtdioden relativ temperaturempfindlich. Ihr Widerstandswert ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur stark. Dies hat zur Folge, daß auch die an der Vierschichtdiode abfallende Spannung Änderungen unterworfen ist, zumal die Vierschichtdiode aufgrund ihrer Reihenschaltung mit dem voreingesteilten Widerstand von einem relativ großen Strom durchflossen wird. Damit ändert sich aber auch die am nachgeschalteten Widerstand abgegriffene Abstimmspannung. Das ist ungünstig.

Bekannt sind auch schon Abstimmsysteme für die Kanalwahl an Fernsehempfängern (US-PS 32 64 566), bei denen als Abstimmelemente in Reihe geschaltete Induktivitäten dienen. Die Reihenschaltung ist einerseits an die Betriebsspannung, andererseits an Masse gelegt. Die Verbindungspunkte der Induktivitäten sind über Dioden an die einzelnen Stufen eines Ringzählers angeschlossen. Durch Anlegen von Schiebeimpulsen an den Ringzähler wird jeweils eine Stufe in den Zustand »1« gelangen und damit den zugehörigen Punkt der Reihenschaltung an Masse legen. Auch hier handelt es sicn somit um ein kontaktloses Abstimmsystem. Es wird aber wiederum nur eine einzige Betriebsspannung verwendet. Überdies erlauben die notwendigen Induktivitäten kaum eine weitergehende Integrierung.

Es sind auch schon Ringzähler bekannt (ITT-Intermetall »100 Typische Schaltungen mit Halbleiter-Bauelementen« Ausgabe 1967, Fig. 43a und 43b mit zugehöriger Erläuterung), bei der die einzelnen Stufen des Ringzählers als bistabile Stufen in Art eines Flip-Flop ausgebildet sind. Bei der Auswertung der Zählerstellung wird es häufig als störend empfunden, daß der Zustand »0« nicht auch dem Potential Null, sondern beispielsweise 4 V entspricht. Es wird deshalb schon vorgeschlagen, mit dem Kollektorpfad des jeweils den Zustand »1« der bistabilen Stufe repräsentierenden Transistors die Basis eines weiteren Transistors zu verbinden, der bei Vorliegen des Zustandes »1« auf diese Weise durchgesteuert wird. Für die einzelnen Stufen des Ringzählers und die zusätzlichen Transistoren wird eine einheitliche Betriebsspannung vorgesehen. Als Anwendung dieser Version wird die Ansteuerung von Spannungswandlern angegeben.

Es ist weiter bekannt (»Handbook of Telemetry and Remote-Control« McGrawhill Grawhill Book Company 1967, 4 — 78 bis 4 — 80), zur Ein-Aus-Steuerung eines Tores das Ausgangssignal eines aus Flip-Flops aufgebauten Ringzählers zu verwenden. Angewendet wird diese bekannte Schaltung zum aufeinanderfolgenden laufenden Abfragen verschiedener Geräte, die ein Flugkörper bei der Telemetrie im Flug mit sich führt. Die elektronische Umschaltung dient dabei nicht dem Aufsuchen eines bestimmten Schaltzustandes, sondern der ständig von neuem durchlaufenden Abfrage der verschiedenen Geräte.

Aufgabe der Erfindung ist es, das von mechanischen Schaltern freie elektronische Abstimmsystem so auszugestalten, daß das Abstimmsystem bei der Kanalwahl eine hohe Abstimmspannung abgeben kann, die größe^r ist als die vom Stromversorgungsteil des Ringzählers üblicherweise abgegebene relativ niedere Spannung, mit der die übrige Wählschaltung betrieben wird, in der auch die Umschaltung zwischen dem UHF-Band und dem VHF'Band bzw. die Bereichsumschaltung im VHF-Band von mechanischen Schaltern frei ist.