DE2507885C3

DE2507885C3 - Abstimmvorrichtung mit einem spannungsabhängigen Reaktanzelement

Info

Publication number: DE2507885C3
Application number: DE2507885A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Takatsuki Sakamoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1975-02-24
Publication date: 1983-11-24
Also published as: GB1503334A; US4031491A; DE2507885A1; CA1038093A; DE2507885B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstimmvorrichtung mit einer ein spannungsabhängiges Reaktanzelement als Abstimmschaltung, deren Abstimmfrequenz durch eine an das Reaktanzelement anlegbare Abstimmspannung einstellbar ist, mit einem Wandler, der eine zur Abstimmfrequenz linear proportionale Bezugsspannung erzeugt und mit einem Spannungskomparator, der die Bezugsspannung mit einer gegebenen Standardspannung vergleicht und durch dessen Ausgangssignal die Einstellung der Abstimmspannung auf eine gegebene Abstimmfrequenz steuerbar ist.

Für eine Abstimmvorrichtung mit einer spannungsabhängigen Kapazitäts-Variations-Diode als Abstimmelement gibt es im allgemeinen zwei verschiedene Arten, eine Abstimmspannung von gegebener Höhe an die spannungsabhängige Kapazitäts-Variations-Diode anzulegen. Nach der ersten Art wird an die Diode eine Rampenspannung angelegt, deren Höhe sich linear mit der Zeit ändert, um die Abstimmfrequenz zu ändern. Die Spannungsänderung wird angehalten, wenn eine Abstimmspannungshöhe erreicht ist, die der Frequenz des Sendersignals entspricht, woraufhin die Spannung und

die Frequenz zu diesem Zeitpunkt beibehalten werden. Mach der zweiten Art wird eine Vielzahl von Abstimmspannungen durch eine Vielzahl von veränderlichen Widerständen voreingestellt und mit Hilfe eines Schalters wählt man eine gewünschte Spannung hieraus zum Anlegen an die spannungsabhängige Kapazitäts-Variations-Diode aus.

Da die Beziehung zwischen der in der Abstunmschaltung mit der spannungsabhängigen Kapazitäts-Variations-Diode erhaltenen Abstimmfrequenz zur Abstimm- spannung nicht linear, sondern logarithmisch ist, wie noch beschrieben wird, unterscheidet sich die Änderungsrate der Abstimmfrequenz in Bezug zur Änderung der Abstimmspannung zu Beginn des Spannungslaufs von der am Ende des Spannungslaufs. Wird also bei der ersten Art die Höhe der Abstimmspannung durch andere Mittel gewählt, so muß eine als Standard für die Wahl dienende Spannung ebenfalls eine logarithmische Charakteristik aufweisen. Es wird also ein spezieller Standardspannungsgenerator gefordert Wird weiterhin die Abstimmspannung an ein Voltmesser zum Anzeigen der Abstimmfrequenz durch das Voltmeter angelegt, so ergibt sich der Nachteil, daß die Skalenteilung im Bereich der höheren Frequenzen von der im Bereich der tieferen Frequenzen abweicht Wird bei Abstimmvorrichtungen der zweiten Art eine automatische Schwundregelung (AFC) durchgeführt, so unterscheidet sich deren Empfindlichkeit im höheren Frequenzbereich von der im niedrigeren Frequenzbereich, so daß die genaue Frequenzabstimmung nicht erreichbar ist

Bei einer bekannten Abstimmvorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 37 58 865) ist als Wandler ein Frequenz/Spannungswandler vorgesehen, dem ein die Abstimmfrequenz aufweisendes Ausgangssignal eines Empfangsoszillators zugeleitet wird. Das Ausgangssignal des Spannungskomparators, der die von dem Frequenz/Spannungswandler erzeugte, zur Abstimmfrequenz linear proportionale Bezugsspannung mit der gegebenen Standardspannung vergleicht, ist über einen Verstärker hohen Verstärkungsgrades an den Empfangsoszillator zurückgeführt, wodurch die Einstellung der Abstimmspannung auf die gegebene Abstimmfrequenz gesteuert ist.

Eine Abstimmvorrichtung der eingangs genannten Gattung ist auch aus »Funkschau«, 1973, Heft 19, Seiten 730 bis 732 bekannt. Dabei ist der Wandler ebenfalls als Frequenz/Spannungswandler ausgebildet, dem das die Abstimmfrequenz aufweisende Ausgangssignal eines das Reaktanzelement enthaltenden Empfangsoszil-Utors zugeleitet wird. Die von dem Frequenz/Span- so nungswandler erzeugte, zur Abstimmfrequenz proportionale Gleichspannung wird in dem durch einen Differenzverstärker gebildeten Spannungskomparaior mit der von einem Abstinimpotentiometer erzeugten Standardspannung verglichen. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers dient schließlich als Nachstimmspannung für das Reaktanzelement des Empfängeroszillators.

Ebenso wird bei einer aus der DE-OS 20 51 415 bekannten Abstimmvorrichtung das die Abstimmfrequenz aufweisende Ausgangssignal eines Empfängeroszillators dem durch einen Frequenz/Spannungswandler gebildeten Wandler zugeleitet, dessen Ausgangssignal in einem den Spannungskomparator darstellenden Differenzverstärker mit der von einem Potentiometer erzeugten Standardspannung verglichen wird. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers steuert wiederum das Reaktanzelement des Empfangeroszillators.

Da bei den vorstehenden bekannten Abstimmvorrichtungen die zur Abstimmfrequenz linear proportionale Bezugsspannung aus dem hochfrequenten Ausgangssigna! des spannungsgesteuerten Empfangsoszillators erzeugt wird, ist ein verhältnismäßig aufwendiger Frequenzdiskriminator in Form des Frequenz/Spannungswandlers erforderlich. Ferner hat sich gezeigt, daß diese Art der Frequenz/Spannungsumwa.ndlung nicht immer eine vollständig befriedigende lineare Umwandlung bewirkt und unter Umständen die Proportionalität zwischen der Frequenz und der Bezugsspannung nicht immer aufrechterhalten werden kann. Darüber hinaus wird durch die Verwendung des hochfrequenten Ausgangssignals des Empfängeroszillators bei der Erzeugung der Bezugsspannung die Gefahr des Auftretens unerwünschter Abstrahlungen oder Interferenzerscheinungen hervorgerufen.

Es ist auch eine Abstimmvorrichtung anderer Gattung bekannt (DE-OS 20 38 694), bei der lediglich ein Suchlauf vorgesehen ist. Diese Abstir.imvorrichtung weist einen Ladekondensator auf, durch dessen Aufladung eine aufsteigende Abstimmspannung für den Suchlauf erzeugt wird. Ferner ist eine verstärkende Schaltungsanordnung vorgesehen, die einerseits dazu. dient, den Ladevorgang des Ladekondensators zur Festlegung der Abstimmspannung auf einen bestimmten Wert beim Auffinden eines Senders zu unterbrechen. Zu diesem Zweck wird die verstärkende Schaltungsanordnung von der Differenzspannung des Empfängerdeniodulators angesteuert, um beim Nulldurchgang dieser Differenzspannung einen Transistor zur Abgabe eines entsprechenden Sperrsignals anzusteuern. Komplementär dazu wird andererseits zur Aufrechterhaltung des mittels eines Wippschalters angestoßenen Suchlaufs der Ladestrom des Ladekondensators durch die verstärkende Schaltungsanordnung gemessen und ein Steuersignal zur Aufrechterhaltung des Suchlaufs erzeugt. Die verstärkende Schaltungsanordnung kann dabei einen Operationsverstärker enthalten. Bei dieser bekannten Abstimmvorrichtung findet jedoch weder eine Umwandlung einer Kana'.wählspannung in eine zur Abstimmfrequenz linear proportionale Bezugsspannung statt, noch wird ein Vergleich der Bezugsspannung mit einer vorgegebenen Standardspannung ausgeführt.

Schließlich ist es bei einem Wobbeisender mit elektronischer Frequenzsteuerung bekannt (DE-AS 12 76 134), eine durch Mischung des Ausgangssignals eines frequenzvariablen HF-Generators und des Ausgangssignals eines frequenzkonstanten HF-Generators erzeugte Differenzfrequenzkomponente einem Frequenz/Spannungswandler zuzuführen, um eine zur Differenzfrequenz proportionale Spannung zu erzeugen. Diese Spannung wird in einem Differenzverstärker mit dem Ausgangssignal eines Dreieckspannungsgenerators als Standardspannung oder mit einer festen Standardspannung verglichen. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers dient sodann der Einstellung der Abstimmspannung für ein Reaktanzelement des frequenzvariablen HF-Generators. Bei diesem bekannten Wobbelsender beruht also die Erzeugung der Abstimmspannung ebenfalls auf dem Prinzip einer Frequenz/Spannungswandlung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstimmvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile die zur Abstimmfrequenz proportionale Bezugsspannung unmittelbar aus der ein Gleichspannungssignal darstellenden Abstimmspannung erzeugbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wandler durch eine von der Abstimmspannung als Eingangssignal gespeiste Operationsschaltung gebildet ist und daß die Abstimmspannung durch eine vom Ausgangssignal des Spannungskomparators in ihrem Spannungslauf gesteuerte Rampenspannungsschaltung erzeugt wird.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ist gegenüber dem Stand der Technik in baulicher Hinsicht eine wesentliche Vereinfachung dadurch erreicht, daß der notwendigerweise aufwendige Frequenzdiskriminator entfällt. Hierdurch wird auch die Verarbeitung hochfrequenter Signale mit der Gefahr des Auftretens unkontrollierbarer Abstrahlungen und lnterferenzerschei-nungen vermieden. Da bei der beanspruchten Lehre nur Gleichspannungen verarbeitet werden, die in der verhältnismäßig einfachen Operationsschaltung gehandhabt werden können, entfallen diese Störmöglichkeiten völlig. Außerdem sind mittels der Operationsschaltung bessere Linearitätseigenschaften der Bezugsspannung erreichbar.

In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt

F i g. 1 ein Beispiel einer Schaltung, die ein sich linear mit der Abstimmfrequenz einer Abstimmvorrichtung mit einer Variabel-Kapazitäts-Diode änderndes Ausgangssignal erzeugt, zur Verwendung im Rahmen der Erfindung,

F i g. 2 einen Blockschaltplan einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.3 einen Verdrahtungsplan eines Empfängeroszillators in der Schaltung nach F i g. 2,

Fig.4 einen Verdrahtungsplan einer Rampenspannungsschaltung in der Schaltung nach F i g. 2,

Fig.5 einen Verdrahtungsplan eines Teils eines Steuerabschnitts in der Schaltung nach F i g. 2,

F i g. 6 einen Verdrahtungsplan eines Spannungskomparators in der Schaltung nach F i g. 2,

F i g. 7 einen Blockschaltplan einer anderen Ausführungsform dei Erfindung,

Fig.8 einen teilweise in Blockform gehaltenen Schaltplan einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die Kapazität C einer Variabel-Kapazitäts-Diode ist gegeben durch die Beziehung:

wobei: Vd - Kontaktpotentialdifferenz; Vr - in Sperrichtung angelegte Spannung. Eine Abstimmfrequenz /ist für eine Abstimmschaltung mit einer solchen Variabel-Kapazitäts-Diode eine Funktion von C und kann folgendermaßen angegeben werden:

In 1/L(C + Co)

wobei: L-Abstimminduktivität; Co= verteilte Kapazität

Unter der Annahme, daß C ausreichend größer ist als Co, wird der Logarithmus von / aus Gleichung (2) folgendermaßen abgeleitet

Log/ = log—~ -L 2.-T ]/L 2

Der Logarithmus von C wird durch die Gleichung (1) bestimmt zu:

log C = log K - — log (V_R + Vd). (4)

Durch Einsetzen der Gleichung (4) in Gleichung (3) erhält man:

log/ =

- y log K + j- log (V_R + Vd).

Ist der Bereich von / ausreichend klein, so kann der folgende Ausdruck angewandt werden:

wobei A = konstant. Somit ist

log/ = Af + B

wobei B = konstant. Aus den Gleichungen (5) und (7) ergibt sich:

Vd) - L

(D Af+ B = log

wodurch

- L i_OgK + -L\og(V_R + Vd)

g —L= - — log K - B + -L- log (V_R + Vd)

2rr ]/L 2

β log (V_R+ Vd), (8)

wobei χ = konstant und β == konstant und

(9)

f> =

2A,

Unter Auswertung dieser Beziehung ist es möglich, eine sich linear mit der Abstimmfrequenz oder einer Empfängeroszillatorfrequenz / des Abstimmgeräts ändernde Bezugs-Ausgangsspannung Vom zu erzeugen,

ω wobei die Abstimmschaltung die Variabel-Kapazitäts-Diode als Abstimmelement enthält

Ein Beispiel einer hierfür geeigneten Operationsschaltung ist in Fig. 1 dargestellt Mit dieser Schaltung wird die Bezugs-Ausgangsspannung V_o„t als lineare Funktion der an eine Eingangsklemme 1 der Schaltung und die Variabel-Kapazitäts-Diode anzulegenden Abstimmspannung Vr erzeugt
Die Schaltung nach F i g. 1 weist die Eingangsklemme

1 für die Abstimmspannung Vr und eine Eingangsklemme 2 für die Spannung Vd auf, deren Höhe der Kontaktpotentialdifferenz entspricht. Die beiden Eingangsklemmen 1 und 2 sind je über einen Widerstand 3 bzw. 4 mit einem Operationsverstärker 5 verbunden, wo die Signale miteinander addiert werden. Mit dem Verstärker 5 sind außerdem Widerstände 6 und 7 gekoppelt. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 5 ist über einen Widerstand 8 zu einem Operationsverstärker 9 geleitet, mit dem Widerstände 10 und 11 verbunden sind und in dem das Signal verstärkt wird. Der Operationsverstärker 9 ist so eingestellt, daß sein Ausgangssignal V«+ Vd beträgt. Dieses Ausgangssignal wird an einen logarithmischen Wandler 12 angelegt, dessen Schaltung es logarithmisch umwandelt und ein Ausgangssignal log (Vr+ Vd) erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird über einen Widerstand 13 einem Operationsverstärker 14 eingespeist, dem außerdem von einer Eingangsklemme 15 einen Widerstand 16 eine Spannung zugeführt wird, deren Höhe einer Einheitsspannung entspricht. Mit dem Verstärker 14 sind außerdem in der dargestellten Weise Widerstände 17 und 18 verbunden. Im Verstärker 14 werden die beiden Eingangsspannungen miteinander im Verhältnis x/ß addiert, wobei die Bezugs-Ausgangsspannung V_om entsteht, deren Höhe proportional dem Ausdruck

oc+β log (V_R+Vd)

ist, die also proportional der Abstimmfrequenz ist. Diese Spannung kann an einer Ausgangsklemme 19 abgenommen werden. In Fig. 1 angegebene Größen x\ und ß\ geben Konstanten an, die proportional den Größen <x bzw. β der Gleichung (9) sind. Die Widerstände haben die angegebenen Widerstandswerte R_u R₂ bzw. A3 bzw. die angegebenen Bruchteile hiervon.

Gemäß der Erfindung wird die Abstimmfrequenz unter Verwendung der beschriebenen Operationsschaltung gesteuert F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, angewandt auf eine Kanalwählerschaltung. Die Schaltung weist einen Hochfrequenzverstärker 20, eine Mischstufe 21 und einen Empfängeroszillator 22 auf, durch die eine Abstimmvorrichtung mit einer Variabel-Kapazitäts-Diode als Abstimmelement aufgebaut ist Der Empfänger-Oszillator 22 kann gemäß F i g. 3 aufgebaut sein. Der Variabel-Kapazitäts-Diode des Empfängeroszillators 22 wird die Ausgangsspannung Vn einer Rampenspannungsschaltung 23 zugeführt, deren Ausgangsspannung außerdem einer Operationsschaltung 24 eingespeist ist, die die Schaltungsanordnung nach Fig.! aufweisen kann. Die Rampenspannungsschaltung 23 kann beispielsweise den Aufbau nach Fig.4 aufweisen. Wie bereits beschrieben wurde, erzeugt der Operationsverstärker 14 der Operationsschaltung 24 eine Ausgangsspannung, die als Bezugsspannung dient und linear proportional zur Empfängeroszillatorfrequenz ist, welche der Rampenspannung oder Abstimmspannung logarithmisch entspricht Soll ein durch Angabe der Kanalnummer oder der Frequenz gegebener gewünschter Kanal empfangen werden, etwa durch Wahl an einer Tastatur 25, so wird dessen Ausgangssignal über einen Dekoder 26 einem Kanalnummernspeicher 27 eingegeben und in dessen Schaltung gespeichert Das Ausgangssignal wird weiterhin durch einen Digital-Analog-Umsetzer 28 analogisiert, wodurch eine der Kanalnummer entsprechende Standardspannung entsteht, also eine Spannung, die der für den Empfang gewünschten Frequenz linear proportional ist. Diese Spannung wird vom Analog-Digital-Umsetzer 28 abgegeben. Der Speicher 27 und der Digital-Analog-Umsetzer 28 können beispielsweise den Aufbau nach Fig.5 haben. Das Ausgangssignal der

5 Operationsschaltung 24 und das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers 28 werden einem Spannungskomparator 29 eingespeist, der auch von der Rampenspannung der Rampenspannungsschaltung 23 gespeist bzw. überstrichen wird. Wird die Bezugsausgangsspannung der Operationsschaltung 24 gleich der Standardausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzers 28, so erzeugt der Spannungskomparator 29 ein den Lauf der Rampenspannung anhaltendes Steuersignal, die durch die Rampenspannungsschaltung 23

!5 bewirkte Spannungsänderung wird beendet und die Rampenspannungsschaltung 23 hat auf die Frequenz zum Zeitpunkt des Anhaltens der Änderung abgestimmt. Der Spannungkomparator 29 kann beispielsweise die Schaltung nach F i g. 6 aufweisen.

Da bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung die Bezugsspannung linear proportional der Abstimmfrequenz ist, kann der Digital-Analog-Umsetzer 28 eine der zu empfangenden Frequenz lineare Standardspannung erzeugen. Der Digital-Analog-Umsetzer kann also von üblicher, einfacher Konstruktion sein und die gegebene Frequenz kann genau eingestellt werden, bei insgesamt einfacher und billiger Schaltung,

F i g. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Schaltung umfaßt wiederum den Hochfrequenzverstärker 20, die Mischstufe 21 und den Empfängeroszillator 22 gleich den entsprechenden Elementen nach F i g. 2 bzw. 3. Auch durch die Schaltung nach F i g. 7 wird eine Abstimmvorrichtung mit einer Variabel-Kapazitäts-Diode als Abstimmelement geschaffen. Die Schaltung enthält weiter einen Abstimmspannungsgenerator 30 zum Anlegen der erforderlichen Abstimmspannung an die Variabel-Kapazitäts-Diode. Dieser Generator erzeugt eine Mehrzahl von Abstimmspannungen verschiedener Höhe, die durch eine Mehrzahl von Potentiometern voreingestellt ist, oder er erzeugt eine sich kontinuierlich ändernde Spannung aufgrund einer Rampenspannungsschaltung gemäß Fig.4. Die Abstimmfrequenz hat in bezug zur Abstimmspannung die Beziehung nach Gleichung (8).

Ein Teil der Ausgangsspannung des Abstimmspannungsgenerators 30 wird an die Eingangsklemme der Operationsschaltung 24, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, angelegt und deren Ausgangsspannung wird einem Voltmeter oder einem Kanalanzeiger 31 eines Fernsehempfängers eingespeist Durch die Operationsschaltung 24 ist die oben beschriebene Umwandlung an der Abstimmspannung des Abstimmspannungsgenerators 30 vorgenommen worden, so daß die Operationsschaltung 24 als Ausgangsspannung eine Bezugspannung

liefert, die linear proportional der Abstimmfrequenz oder der des Empfängeroszillators der Abstimmvorrichtung ist. Infolgedessen kann der Kanalanzeiger 31 eine Anzeige geben, die im wesentlichen linear proportional zur Abstimmfrequenz ist

Da gemäß der Erfindung die Beziehung zwischen der Abstimmfrequenz und der Anzeigespannung oder der Bezugsspannung im wesentlichen proportional ist, kann der Anzeiger die Abstimmfrequenz mit gleichmäßiger Skalenteilung anzeigen. Der Kanalanzeiger 31 ist deshalb leicht ablesbar.

Fig.8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das überstrichene Band der Abstimmfrequenz auf eine enge Bandbreite nahe einer

für den Empfang gewünschten Frequenz begrenzt wird und der rampenartige Spannungslauf jeweils innerhalb dieser Bandbreite selbst bei Abwesenheit des empfangenen Signals repetierend durchgeführt wird, so daß auch im Fall einer Verstimmung bei vorübergehender Unterbrechung des Sendersignals die automatische Wiederabstimmung auf die empfangene Frequenz sichergestellt werden kann, wenn das Sendersignal wieder empfangen wird. Außerdem kann die überstrichene Bandbreite unabhängig von der Höhe der Abstimmfrequenz auf einem konstanten Wert gehalten werden.

Die Schaltung weist Potentiometer 32—1 bis 32 —π auf. Durch die Potentiometer sind Abstimmspannungen von angenäherter Höhe voreingestellt, von denen eine durch eine Schalteranordnung 33 ausgewählt und über eine von Dioden 34 — 1 bis 34 — η an die Basis eines Transistors 35 angelegt wird. Das Signal wird dann am Emitter des Transistors abgenommen und der Abstimmausgangsspannung der Rampenspannungsschaltung 23, die gemäß Fig.4 aufgebaut ist, mit Hilfe von Widerständen 36 und 37 überlagert. Die resultierende Spannung wird an die Variabel-Kapazitäts-Diode des Empfänger-Oszillators 22 der Abstimmvorrichtung angelegt und außerdem an die Eingangsklemme 1 der Operationsschaltung 24 gemäß F i g. 1 angelegt, an deren Ausgangsklemme daraufhin eine Bezugsspannung Vi auftritt, die proportional der Abstimmfrequenz oder der Frequenz des Empfängeroszillators der Abstimmvorrichtung ist. Diese Bezugsspannung wird einem Operationsverstärker 38, der eine Subtraktionsschaltung bildet, über eine Eingangsklemme 39 eingegeben.

Außerdem wird die Abstimmausgangsspannung Vr des gewählten Potentiometers von einer Klemme 40 (F i g. 8) in eine Operationsschaltung 50 eingespeist, die den gleichen Aufbau aufweist wie die Operationsschaltung 24, und wird dann dem subtrahierenden Operationsverstärker 38 als andere Eingangsspannung V₁ eingespeist Aus Gleichung (8) ergibt sich die folgende Beziehung zwischen der Spannung V₂ und der Abstimmfrequenz h, die aus dem Anlegen der Ausgangsspannung Vr an die Variabel-Kapazitäts-Dioden resultiert:

= * + ß\og(V_R+Vd)

Andererseits besteht zwischen der Abstimmfrequenz f\, für die gilt f\ = f₂+Af, wobei /l/die entsprechend der Spannung Vi von der Rampenspannungsschaltung 23 erzeugte zu addierende Frequenz ist, und der Ausgangsspannung Δ Vr der Rampenspannung 23 zum gleichen Zeitpunkt die Beziehung:

F₁ «Λ = α + /»log(K, + JK, + Vd) (11)

Aufgrund der Verarbeitung im subtrahierten Operationsverstärker 38 wird eine Spannung

als dessen Ausgangsspannung erzeugt, die daraufhin mit der konstanten Ausgangsspannung eines Standardspannungsgenerators 46 im Spannungskomparator 29 zur Steuerung der Rampenspannungsschaltung 23 verglichen wird. Der Operationsverstärker 38 ist mit Widerständen 43, 44 und 45 verbunden. Da sich die Bezugsspannungen Vi und Vj linear in Bezug zur Abstimmfrequenz ändern, wie im Zusammenhang mit F i g. 1 erläutert wurde, ist die Bezugsspannung V₃ nur der zu addierenden Frequenz aufgrund der von der Schaltung 23 gelieferten Rampenspannung proportional und ist unabhängig von der Abstimmfrequenz, die sich aus dem Anlegen einer der an den Potentiometer eingestellten Spannungen ergibt, die von der Schalteranordnung 33 ausgewählt und an die Variabel-Kapazitäts-Diode angelegt wird. Hierbei entspricht die zu addierende Frequenz einer Frequenzdifferenz zwischen der Abstimmfrequenz zum Zeitpunkt des Anlegens der von der Schalteranordnung 33 ausgewählten Spannung an die Variabel-Kapazitäts-Diode und der Abstimmfrequenz zum Zeitpunkt des Anlegens einer überlagerten Spannung dieser ausgewählten Spannung und der Rampenspannung aus der Rampenspannungsschaltung 23 an die Variabel-Kapazitäts-Diode. Die zu addierende Frequenz hängt von der laufenden Rampenspannung und somit von der Rampenspannungsschaltung 23 ab.

Die Bezugsspannung V₃ wird dann dem Spannungskomparator 29 mit dem Aufbau gemäß F i g. 6 zum Vergleich mit der Standardausgangsspannung vom Standardspannungsgenerator 46 eingespeist. Sind beide Spannungen gleich, so wird ein Rampenlauf-Rückstell-Steuerungssignal vom Komparator erzeugt, das man zum Rückstellen des Ausgangsspannungspegels der Rampenspannungsschaltung 23 auf Null an die Rampenspannungsschaltung 23 angelegt wird, um die Rampenspannungsschaltung 23 für den Wiederanlauf der Rampe vom Nullpegel bereit zu machen. Die Überstreichungsfrequenz der Rampenspannungsschaltung 23 wird also von der Standardausgangsspannung des Standardspannungsgenerators 46 gesteuert. Anstelle des Standardspannungsgenerators 46 und des Spannungskomparators 29 kann auch eine andere Spannungsdiskriminatorschaltung wie etwa eine Schmitt-Schaltung verwendet werden.
Ein das Ausgangssignal der Mischstufe 21 der Abstimmvorrichtung darstellendes Zwischenfrequenzsignal wird von einem Zwischenfrequenzverstärker 47 verstärkt und einem Frequenzdiskriminator 48 eingespeist Eine automatische Abstimmschaltung kann durch Anlegen eines Zwischenfrequenzsignal-Feststellungssignals vom Frequenzdiskriminator 48 an eine Schalt-(10) steuerung 49 zum Steuern des Endes des Laufs der

Rampenspannungsschaltung 23 und zum Festhalten der Spannung zum Zeitpunkt des Anhaltens des Laufs geschaffen werdea Diese automatische Abstimmschaltung kann durch eine Schleife aus den Elementen 23,22, 21, 47, 48 und 49 so geschaffen werden, daß der Rampenlauf der Rampenspannungsschaltung 23 an einem gegebenen Abstimmpunkt angehalten wird.
Mit der beschriebenen Schaltung wird das automatisehe Abstimmen auf die für den Empfang gewünschten Frequenzen erzielt, indem die Spannungen mit den Potentiometern 32-1 bis 32-π in die Nachbarschaft der Abstimmspannungen voreingestellt werden, die zum Abstimmen der Abstimmvorrichtung auf die für den Empfang gewünschten Frequenzen erforderlich sind, und die Rampenhöhe der überstreichenden Spannung als Ausgangssignal der Rampenspannungsschaltung 23 so festgelegt wird, daß sie die für den Empfang gewünschten Frequenzen überdeckt Durch eine Justierung der Standardausgangsspannung des Standardspannungsgenerators 46 so, daß die Rampenhöhe des von der Rampenspannung überstrichenen Frequenzbereichs niedriger, beispielsweise im Fall des

Fernsehfunks in der Größenordnung von 3 MHz, als die Frequenzdifferenz zwischen den benachbarten Kanälen einschließlich der Tonträger im Fall des Fernsehfunks ist, so wird der Lauf von der voreingestellten Frequenz weg selbst dann wieder hergestellt, wenn aufgrund einer Unterbrechung des Sendersignals oder dergleichen eine vorübergehende Verstimmung auftritt, so daß auf den Empfang des Funksignals hin die automatische Wiederabstimmung auf die empfangene Frequenz sichergestellt ist. Aus Gleichung (8) ergibt sich, daß es zum Erhalten eines konstanten überstrichenen Hubs der Abstimmfrequenz sowohl für Kanäle mit höheren Abstimmfrequenzen als auch für Kanäle mit niedrigeren Abstimmfrequenzen notwendig ist, die Rampenhöhe der Rampenspannungsschaltung 23 ebenso zu erhöhen, wie sich die Abstimmfrequenz des Kanals erhöht. Da im Rahmen der Erfindung die Bezugsspannung V₃ unabhängig von der Höhe der Abstimmfrequenz der zu addierenden Frequenz linear proportional ist und also, solange der Rampenhub der Abstimmfrequenz konstant gehalten wird, konstante Höhe hat und an einer Ausgangsklemme 41 durch Zusammenwirken der Operationsschaltung 24 und des Operationsverstärkers 38 erzeugt wird, kann die Ausgangs-Standardspannung vom Standardspannungsgenerator 46 konstant gehalten werden.

Welche Spannung nämlich auch immer in der Schalteranordnung 33 gewählt wird, ist die Bezugsspannung proportional der zur Abstimm-Grundfrequenz für

den gewählten Kanal, die ausschließlich durch die vom Transistor 35 entsprechend der an einem der Potentiometer 33 — 1, 33 —λ angenommenen und von der Schalteranordnung 33 gewählten Abstimmspannung bestimmt wird, zu addierenden Frequenz, die ausschließlich von der Höhe der Rampenspannung von der Rampenspannungsschaltung 23 bestimmt ist. Die Bezugsspannung ist also unabhängig von der von der Schalteranordnung gewählten Abstimmfrequenz. Das Maß der Änderung der Bezugsspannung ist für jede Abstimmfrequenz gleich. Der Standardspannungsgenerator 46 braucht aiso nur eine konstante Standardspannung zu erzeugen und es ist nicht nötig, die konstante Standardspannung für jeden Kanal zu wechseln. Dies stellt ebenfalls einen bemerkenswerten durch die Erfindung erzielten Fortschritt dar.

Auf diese Weise kann der Spannungsverlauf von konstantem Rampenhub stets durch eine äußerst einfache Schaltung sichergestellt werden. Die Rampenspannungsschaltung kann sehr leicht und genau gesteuert werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abstimmvorrichtung mit einer ein spannungsabhängiges Reaktanzelement als Abstimmelement aufweisenden Abstimmschaltung, deren Abstimmfrequenz durch eine an das Reaktanzelement anlegbare Abstimmspannung einstellbar ist, mit einem Wandler, der eine zur Abstimmfrequenz linear proportionale Bezugsspannung erzeugt und mit einem Spannungskomparator, der die Bezugsspannung mit einer gegebenen Standardspannung vergleicht, und durch dessen Ausgangssignal die Einstellung der Abstimmspannung auf eine gegebene Abstimmfrequenz steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler durch ein^ von der Abstimmspannung als Eingangssignal gespeiste Operationsschaltur.g (24, F i g. 2) gebildet ist, und daß die Abstimmspannung durch eine vom Ausgangssignal des Spannungskomparators (29) in ^:hrem Spannungslauf gesteuerte Rampenspannungsschaltung (23) erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spannungsabhängige Reaktanzelement eine spannungsabhängige Kapazitäts-Variations-Diode ist und die Operationsschaltung (24; F i g. 2) eine logarithmische Wandlerschaltung (12) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Standardspannungsgenerator (25, 26, 27, 28) als die Standardspannung eine linear der einzustellenden Abstimmfrequenz proportionale Spannung erzeugt, daß durch den Vergleich der Bezugsspannung mit dieser Standardspannung der Lauf der Rampenspannungsschaltung (23) dann angehalten wird, wenn die beiden Spannungen gleich sind, und daß die Abstimmspannung zum Zeitpunkt der Beendigung des Laufs zur Ermöglichung des Abstimmens auf die gewünschte Abstimmfrequenz aufrechterhalten wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung einem Anzeiger (31) in Form eines Voltmeters oder dergleichen zum Anzeigen der Abstimmfrequenz eingespeist ist (F i g. 7).

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Operationsschaltung (24) erzeugte Bezugsspannung proportional dem Ausdruck

oc + ß\og(Vd+V_R)

ist, wo « = konstant, j3 = konstant, Vd= Kontaktpotentialdifferenz der spannungsabhängigen Kapazitätsdiode, und V_R = Abstimmspannung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Standardspannungsgenerator einen Kanalspezifikator wie eine Tastatur (25) oder dergleichen, einen Dekoder (26) zum Dekodieren eines vom Kanalspezifikator gegebenen Eingangssignals, eine Kanalnummernspeicherschaltung (27) zum Speichern des Ausgangssignals des Dekoders und einen Digital-Analog-Umsetzer (28) zur Digital-Analog-Umwandlung des Ausgangssignals der Kanalnummernspeicherschaltung zum Erzeugen der zur Abstimmfrequenz proportionalen Standardspannung umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (32-1 ...

32—n) zum Voreinstellen einer Mehrzahl von Abstimmspannungen und eine Einrichtung (33) zum Wählen einer der Abstimmspannungen, die mit einer Abstimmspannung von der Rampenspannungsschaltuug (23) zum Anlegen an das spannungsabhängige Reaktanzelement überlagerbar ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Operationsschaitung (24) eine Einrichtung (38) aufweist, in der die im Spannungskomparator (29) mit der Standardspannung vergleichbare Bezugsspannung (V3) durch eine Differenzbildung zwischen der aus der an das spannungsabhängige Reaktanzelement angelegten Abstimmspannung abgeleiteten Bezugsspannung (Vi) und einer aus der gewählten, durch die Einrichtung zum Voreinstellen (31 — 1... 32 — n) erzeugten, angenäherten Abstimmspannung abgeleiteten Bezugsspannung (V₂) erzeugt wird und daß der Lauf der Rampenspannungsschaltung (23) bei Spannungsgleichheit rückgestellt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Standardspannungsgenerator (46) stets eine konstante Standardspannung erzeugt und die sich wiederholenden Schritte der Abstimmfrequenz aufgrund der Rampensteuerung konstanten Hub aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Standardspannungsgenerator (46) eine Standardspannung von konstantem Wert so, daß die Frequenzbandbreite der Abstimmfrequenz schmaler ist als der Frequenztrennungsbereich zwischen benachbarten Kanälen, erzeugt und der Lauf der Rampenspannungsschaltung (23) bei Empfang eines auf eine gegebene Frequenz während des rampenartigen Frequenzlaufs abgestimmten Signals beendbar ist, und daß die Abstimmspannung zum Zeitpunkt des Anhaltens des Laufs festhaltbar ist.