DE2460536C2 - Tuner - Google Patents

Tuner

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DE2460536C2
DE2460536C2 DE2460536A DE2460536A DE2460536C2 DE 2460536 C2 DE2460536 C2 DE 2460536C2 DE 2460536 A DE2460536 A DE 2460536A DE 2460536 A DE2460536 A DE 2460536A DE 2460536 C2 DE2460536 C2 DE 2460536C2
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Hisashi Sagamihara Kanagawa Suwa
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    • H03J5/00—Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner
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    • H03J5/0245—Discontinuous tuning using an electrical variable impedance element, e.g. a voltage variable reactive diode, in which no corresponding analogue value either exists or is preset, i.e. the tuning information is only available in a digital form
    • H03J5/0272—Discontinuous tuning using an electrical variable impedance element, e.g. a voltage variable reactive diode, in which no corresponding analogue value either exists or is preset, i.e. the tuning information is only available in a digital form the digital values being used to preset a counter or a frequency divider in a phase locked loop, e.g. frequency synthesizer
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Description

Die Erfindung betrifft einen Tuner, mit einer phasenverriegelten Schleife nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine phasenverriegelte Schleife, wie sie bei bekannten FM-Tunern verwendet wird, enthält einen spannungsgesteuerten Oszillator, einen veränderlichen Frequenzteiler, eine Phasenvergleichsschaltung, einen Bezugsfrequenz-Oszillator sowie einen Tiefpaßfilter. Das Frequenzteiler-Verhältnis des veränderlichen Frequenzteilers wird hierbei in Abhängigkeit von einer Empfangsfrequenz geändert, wodurch die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators gesteuert und letzterer als Empfangs-Oszillator verwendet wird. Da die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators durch das Frequenzteiler-Verhältnis des veränderlichen Frequenzteilers bestimmt wird, sind — vgl. F i g. 1 — auf einer Frontplatte 1 des bekannten Tuners eine Anzahl von Tasten 2 vorgesehen, die den Empfangsfrequenzen entsprechen (die beispielsweise zwischen 88,1 und 107,9MHz liegen). Diese Tasten 2 werden wahlweise gedruckt und erzeugen dabei ein Steuersignal, das dem veränderlichen Frequenzteiler zugeführt wird, der auf diese Weise das gewünschte Frequenzteiler-Verhältnis liefert. Mit einem derartigen bekannten Tuner kann man jedoch eine gewünschte Sendestation dann nicht auswählen, wenn man deren Empfangsfrequenz nicht kennt. Zu diesem Zweck muß vielmehr eine zusätzliche Einrichtung vorgesehen werden, mit der zunächst eine empfangbare Station gesucht werden kann.
Bei FM-Tunern ohne phasenverriegelter Schleife vird ferner die Senderwahl mittels eines Wählerknopfes durchgeführt, was eine genaue manuelle Abstimmung erfordert
ίο Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführung einen Tuner mit phasenverriegelter Schleife zu schaffen, mit dem die Einstellung eines in der Frequenz nicht bekannten Senders leicht ausgeführt werden kann und der als FM-Tuner geeignet ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht Es zeigt
F i g. 1 die Frontplatte eines bekannten Tuners mit phasenverriegelter Schleife,
Fig.2 eine Ansicht der Skalenplatte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tuners,
Fig.3 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Tuners.
Anhand der F i g. 2 und 3 sei nun ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tuners erläutert
Wie Fig. 2 zeigt, ist auf einer Skalenplatte Γ ein Digitalcode für die Empfangsfrequenz vorgesehen. Die Skalenplatte Γ besteht aus einem transparenten Material, insbesondere aus Kunststoff, wie Acryl. Der obere Teil 3 enthält eine Frequenzskala und der untere Teil 4 einen Digitalcode. Die Frequenzskala erstreckt sich längs einer geraden Linie von 88 bis 108 MHz. Der Digitalcode im unteren Teil 4 der Skalenplatte 1' besitzt Löcher 5 bzw. Bohrungen, die an bestimmten Stellen, bezogen auf die Frequenzskala in einer noch näher zu erläuternden Weise angebracht sind. Ein Skalenzeiger 6 ist an einem Auswertekopf 7 angebracht, der gleitbeweglich längs des unteren Teiles 4 der Skalenplatte nach rechts oder links (Doppelpfeil A) beweglich ist; seine Betätigung erfolgt durch einen nicht dargestellten, drehbaren Abstimmknopf. Die dem Digitalcode entsprechende Frequenz, auf die der Auswertekopf 7 eingestellt ist, wird somit durch den Zeiger 6 angezeigt Der Digitalcode kann optisch, magnetisch oder mechanisch ausgewertet werden.
Anhand von Fig.3 seien nun die konstruktiven Beziehungen zwischen den Löchern 5 des Digitalcodes
so und der Stationswahl eines Empfängers näher erläutert. An eine Antenne 14 ist ein HF-Verstärker 15 angeschlossen, dem ein Frequenzwandler 13 nachgeschaltet ist Mit diesem Frequenzwandler 13 ist ein Zwischenfrequenzverstärker 16 verbunden. Der Frequenzwandler 13 wird mit dem Ausgangssignal eines spannungsgesteuerten Oszillators 9 sowie mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 15 gespeist Der spannungsgesteuerte Oszillator 9 wird seinerseits durch eine bekannte, phasenverriegelte Schleife gesteuert. Die Frequenz fL des spannungsgesteuerten Oszillators 9 wird also über einen Frequenzteiler 17, dessen Frequenzteiler-Verhältnis gleich A&ist, sowie über einen veränderlichen Frequenzteiler 8, dessen Frequenzteiler-Verhältnis gleich Np ist, mit der Frequenz /r eines Bezugsfrequenz-Oszillators 11 in einer Phasenvergleichsschaltung 10 verglichen. Das Ausgangssignal der Phasenvergleichsspannung 10 wird über einen Tiefpaßfilter 12 zum spannungsgesteuerten Oszillator 9
zurückgeführt. Im phasenverriegelten Zustand wird somit die Frequenz Il des spannungsgesteuerten Oszillators 9 gleich Ns-Np- /«. Wird in einem solchen Zustand eine Empfangsfrequenz 4, in einer Stufe von 20OkHz zwischen 88.1 und 107.9MHz eingestellt, so wird die Bezugsfrequenz /^ des Bezugsfrequenz-Oszillators 11 auf 25 kHz eingestellt, Ns auf 2 und die Frequenz /z. des spannungsgesteuerten Oszillators 9 auf die Empfangsfrequenz +10.7 MHz. Man erhält damit die aus der folgenden Tabelle 1 ersichtlichen Beziehungen:
Frequenz/c« zwischen den Kanälen = 50 kHz {fR ■ Ns)
F Il <MHz) Np Kanal- Tatsächliche
Iin IMHZ) Ordnungs- Kana!-Nr. Ncr
Nummer
88.1 98.9 1976 1
88.3 99.0 1980 2 4
88.5 99.2 1984 3 8
88.7 99.4 1988 4 12
88.9 99.6 1992 5 16
89.1 99.8 1996 6 20
89.3 100.0 2000 7 24
89.5 100.2 2004 8 28
89.5 100.2 2004 8 28
89.5 100.2 2004 8 28
89.5 100.2 2004 8 28
107.7 118.4 2368 99 392
107.9 118.6 2372 100 396
Wird das Frequenzteiler-Verhältnis Λ/ρ des veränderlichen Frequenzteilers 8 von 1976 auf 2372 geändert, so wird die Frequenz fL des spannungsgesteuerten Oszillators 9 jeweils in Schritten von 200 kHz von 98.8 auf 118.6MHz geändert. Man kann somit je nach dem Frequenzteiler-Verhältnis Np Rundfunkwellen empfangen, deren Frequenzen sich zwischen 88.1 und 107.9 MHz um jeweils 200 kHz unterscheiden. Ein Ausgangssignal des Zwischenfrequenzverstärkers 16 wird über einen Frequenzdiskriminator und einen Niederfrequenzverstärker (beide nicht dargestellt) als Tonsignal erzeugt. Wird als Bezugsfrequenz-Oszillator 11 ein Quarz-Oszillator mit beispielsweise 25 kHz verwendet, so wird die Frequenz/i, des spannungsgesteuerten Oszillators 9 mit der Genauigkeit des Quarz-Oszillators konstant gehalten; sie wird durch den Verriegelungseffekt der phasenverriegelten Schleife nach Bestimmung des Frequenzteiler-Verhältnisses so unmittelbar in die Frequenz Ns-Np- fa umgewandelt. Der erfindungsgemäße Tuner besitzt somit durch die Rückkopplungswirkung der phasenverriegelten Schleife während des Empfanges eines Signals einer bestimmten Rundfunkstation eine hohe Empfangsstabilität mit sehr kleiner Drift.
Es sei nun die Beziehung zwischen den Löchern 5 des Digitalcodes und dem veränderlichen Frequenzwandler 8 näher erläutert. Gemäß Tabelle I ist die Empfangsfrequenz fi„ beispielsweise in Intervallen von 20OkHz (gemäß Frequenzverteilung in den USA) eingestellt, so daß es theoretisch genügt, eine Frequenz fen zwischen den Kanälen von 200 kHz auszuwählen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Frequenz fcH auf 50 kHz eingestellt, um Störsignale durch Gleichstrom-Schaltvorgänge zu unterdrücken und dabei die Eigenschaften des Frequenz-Diskriminators beim Abstimmen und EntStimmen zu berücksichtigen.
Das für das obige Empfangsband nötige Frequenzteiler-Verhältnis wird, wie aus Tabelle I hervorgeht, von 1976 bis 2372 gewählt. Es genügt, wenn die im Teil 4 der Skalenplatte Γ angebrachten Code-Daten beispielsweise einen Binärcode darstellen. Werden die Daten (1976 bis 2372) in der Form benutzt, wie sie sind, so vergrößert sich die Bit-Zahl des Binär-Codes, was eine Vergrößerung der Fläche des Digitalcode-Bereiches 4 und damit eine Komplizierung der Konstruktion des Auswertekopfes 7 mit sich bringt. Um dies zu vermeiden, werden die Daten des Binärcodes wie folgt vereinfacht:
Wie Tabelle I erkennen läßt, besteht folgende Beziehung zwischen dem Frequenzteiler-Verhältnis Np und der Kanalzahl Ncr-
Np=Ncr+\976
Werden daher die Binärcodes der Kanalnummer Ncr (0 bis 396) im Digitalcode-Bereich 4 anstelle der Binärcodes des Frequenzteiler-Verhältnisses Np (1976 bis 2372) ausgebildet, so genügen die Daten von 9-Bit für den NcrCode, während für den Np-Code die Daten von 12-Bit erforderlich wären. Der NcrCode wird also verglichen mit dem Np-Code wesentlich einfacher, wenn er im Teil 4 der Skalenplatte an den Stellen ausgebildet wird, die der jeweiligen Frequenz im oberen Teil 3 der Skalenplatte entsprechen. Bei Verwendung eines binären Graycodes kann eine Fehlerbetätigung aufgrund des Schaltvorganges nach Auswerten des Codes vermieden werden. Wie folgende Tabelle 2 für die Zähler-Nummern 0 bis 15 zeigt, wird in jedem Bit beim Zählen nur einer der Binär-Graycodes umgekehrt. Verglichen mit der Tatsache, daß alle vier Bits geändert werden, wenn der Binärcode beispielsweise von 7 auf 8 geändert wird, kann die Auswertung beim Zählen durch den Binär-Graycode vereinfacht werden.
Zähler Nr. Binär-Code
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 ΟΠΟ
7 Olli
8 1000
9 1001
10 1010
11 ion
12 1100
13 1101
14 1110
15 1111
15 1111
15 1111
15 1111
Binär-G ray-Code
0000 0001 0011 0010 0110 Olli 0101 0100 1100 1101
mi
1110 1010 1011 1001 1000 1000 1000 1000
Die Binär-Graycodes (0 bis 396) sind beispielsweise als Löcher an den Stellen entsprechend den Empfangsfrequenzsignalen fi„ vorgesehen (vgl. F i g. 2) und werden beispielsweise optisch durch den Auswertekopf 7 ausgewertet, der von einem nicht dargestellten Abstimmknopf verstellt wird (vgl. Fig.3). Man erhält auf diese Weise entsprechend der jeweiligen Position des Auswertekopfes 7 einen Binär-Graycode. Er wird über einen bekannten (nicht dargestellten) Code-Wandler dem veränderlichen Frequenzteiler 8 zugeführt; wird dagegen ein Binärcode benutzt, so wird der ausgewertete Code (Ncr) zu einer bestimmten Zahl (1976) addiert und dann dem veränderlichen Frequenzteiler 8 zugeleitet
Der veränderliche Frequenzteiler kann im allgemeinen als Binärzähler ausgebildet sein. Wird das Frequenzteilerverhältnis Np dem Eingangsanschluß des Binärzählers zugeführt, so wird dieses Verhältnis im Binärzähler voreingestellt Wird dann dem Binärzähler ein Taktimpuls zugeführt, so wird er auf »0« zurückgestellt Zu diesem Zeitpunkt wird das Frequenz-Verhältnis Np erneut im Binärzähler eingestellt, der dann einen Ausgangsimpuls liefert Auf diese Weise erhält man einen Impuls von 1 INp.
Wird das Frequenzteiler-Verhältnis Np ausgedrückt als
Np= Nct+ 1976,
so wird die Kanal-Nr. Nct von 1 bis 396 geändert und damit NP von 1976 auf 2372. Wird das Verhältnis NP von 1976 gewünscht, so wird zunächst die Zahl 1976 im veränderlichen Frequenzteiler 8 voreingestellt, der dann mit dem vom Frequenzteiler 17 zugeführten Taktimpuls wieder nach unten gezählt wird. Ist der Binärzähler 8 auf »0« zurückgezählt, so erzeugt er Impulse und liefert
ίο damit an seinem Ausgangsanschluß den frequenzgeteilten Impuls von 1976.
Bei der obigen Beschreibung ist angenommen, daß Np= Nct+ 1976, wobei sich Nct von 1 bis 396 ändert. Wird jedoch angenommen Np= Nct+1976+ K so ergibt sich (wenn K mit 72 angenommen wird) Np= Nct+ 2048.
Beim Zustand 2" = 2048 werden demgemäß alle Bits 0 bis 10 des Binärzählers gleich Null, so daß die Addierstufe für Nct+2048 einen einfachen Aufbau erhält. Wird in diesem Falle das Verhältnis /Vp=NcT+ 2048 im veränderlichen Frequenzteiler 8 voreingestellt, der dann mit dem Taktimpuls zurückgezählt wird und jeweils bei dem Zählwert 72 einen Ausgangsimpuls liefert, so erhält man eine ähnliche Frequenzteilerfunktion.
Bei dem erfindungsgemäßen Tuner kann somit die Stationswahl wie bei bekannten FM-Tunern (bei denen keine phasenverriegelte Schleife benutzt ist) durch einfaches Drehen eines Abstimmknopfes erfolgen. Man verbindet damit den Vorteil einer sehr einfachen Abstimmung auf einen hinsichtlich der Frequenz nicht bekannten Sender mit dem Vorteil eines (durch die phasenverriegelte Schleife) besonders guten Rundfunkempfanges.
Da eine geradlinige Frequenzskala verwendet wird, treten in der Skala keine Abweichungen auf. Die gleichen Abstände in der Skala lassen sich ferner konstruktiv auf einfache Weise erreichen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Skalenplatte Γ mit dem oberen Teil 3, der die Frequenzskala trägt und dem unteren Teil 4, der den Digitalcode aufweist, feststehend angeordnet, während der Auswertekopf 7 zum Zwecke der Stationswahl beweg
st. Man kann die Anordnung jedoch auch umgekehrt wählen, indem der Auswertekopf 7 feststehend angeordnet wird und die (beispielsweise aus einer dicken Mylarplatte od. dgl. bestehende) Skalenplatte 1' beweglich ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Tuner mit einer phasenverriegelten Schleife, mit einem Bezugsoszillator, einem spannungsgesteuerten Oszillator, einer Phasenvergleichsschaltung sowie einem Tiefpaßfilter, ferner mit einem in der .phasenverriegelten Schleife vorgesehenen veränderlichen Frequenzteiler zur Steuerung der Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators in Abhängigkeit von einem Teilerverhältnis, weiterhin mit einer Skalenplatte, die eine Anzahl von EmpfangsfrequenzrMarkierungen trägt, die einen vorbestimmten Frequenzbereich umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Skala ein Digitalcode für die Empfangsfrequenz-Markierungen zugeordnet ist, daß bei einem Abstimmvorgang eine Auswerteeinrichtung für diesen Digitalcode und ein Codeträger relativ zueinander bewegt werden und daß Steuerelemente vorhanden sind, die das Teilerverhältnis des veränderlichen Frequenzteilers in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Auswerteeinrichtung steuern.
2. Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalcode als Binär-Code ausgebildet ist.
3. Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalcode als Binär-Graycode ausgebildet ist.
4. Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalcode eine Anzahl von gestanzten oder gebohrten Löchern enthält.
5. Tuner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung einen die Löcher in der Skala abtastenden optischen Auswertekopf enthält, der ein Steuersignal für den veränderlichen Frequenzteiler erzeugt.
6. Tuner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem optischen Auswertekopf ein Skalenzeiger verbunden ist.
DE2460536A 1973-12-27 1974-12-20 Tuner Expired DE2460536C2 (de)

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