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Mehrkanaliges Funksende-
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und/oder -empfangsgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrkanaliges
Funksende-und/oder -empfangsgerät mit mindestens einem Oszillatorkreis und mit Schaltmitteln,
die binär codierte Steuersignale zum kanalweisen Umschalten des Oszillatorkreises
auf eine beliebige Kanal frequenz aus einer bestimmten Zahl von diskreten Kanalfrequenzen
liefern.
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Funksende- und -empfangsgeräte sind häufig als sogenannte Vielkanal-Sprechfunkgeräte
ausgebildet, die jeweils auf eine Trägerfrequenz bzw. Oszillatorfrequenz aus einer
Vielzahl von Trägerfrequenzen bzw. Oszillatorfrequenzen umgeschaltet werden können.
Da für die einzelnen Frequenzen nur sehr geringe Frequenztoleranzen zugelassen sind,
kommen als frequenzbestimmende Elemente nur Schwingquarze in Frage. Damit man nicht
für jede Trägerfrequenz je einen Schwingquarz bereitstellen muß, sondern insgesamt
mit nur einem Schwingquarz als Bezugsfrequenznormal auskommt, können die Frequenzen
mit einem Vielkanal-Oszillator mit digitaler Frequenzteilung erzeugt werden. Ein
derartiger Oszillator arbeitet nach dem PLL-(phase locked loop-) Prinzip und enthält
einen durch eine Gleichspannung steuerbaren Oszillator, einen Frequenzteiler mit
stufenweise einstellbarem Teilungsverhältnis und eine Phasenvergleichsschaltung.
Während an
an einem ersten Eingang der Phasenvergleichsschaltung
eine Bezugsfrequenz-liegt, wird einem zweiten Eingang eine von dem Oszillator gelieferte
und mittels des Frequenzteilers geteilte Frequenz zugeführt. An einem Ausgang gibt
die Phasenvergleichsschaltung eine von der Differenz beider Frequenzen bzw. Phasenlagen
abhängige Spannung ab, die nach dem Passieren eines Tiefpaßfilters zum Nachsteuern
des Oszillators dient; vgl. "Frequenz", 1971, Heft 2, Seiten 30 bis 36.
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Es ist weiterhin bekannt, den Frequenzteiler einer PLL-Oszillatorschaltung
mittels Steuersignale umzuschalten, die häufig die erforderliche Information in
binär codierter Form enthalten; vgl. DT-AS 19 23 297.
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Bei der zuletzt genannten Schaltung ist keine Anzeige der jeweils
gewählten Oszillatorfrequenz vorgesehen.
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Aus der DT-AS 18 03 607 ist es ferner allgemein bekannt, eine im BCD-Code
verschlüsselte Dezimalzahl in eine Dualzahl umzusetzen und sich dabei Voll- und
Halbaddierer zu bedienen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrkanaliges Funksende-
und/oder -empfangsgerät zu schaffen, bei dem die Einstellung und die Anzeige der
Funkkanäle sowie die Umschaltung mindestens eines zu dem Gerät gehörenden Oszillators
mit möglichst einfachen Mitteln ausgeführt werden kann.
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Erfindungsgemäß
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe
bei einem mehrkanaligen Funksende- und/oder -empfangsgerät nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß die Schaltmittel einen mindestens zweistelligen
BCD-Codeschalter zum Auswählen des gewünschten Kanals, zur Anzeige des gewählten
Kanals und zum Erzeugen von dem gewählten Kanal zugeordneten BCD-Codesignalen sowie
eine mit dem BCD-Codeschalter verbundene digitale Addiereinrichtung zum Umwandeln
der BCD-Codesignale in die Umschaltung des Oszillatorkreises bewirkende Signale
des reinen Binärcodes enthalten.
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Ein mehrkanaliges Funksende- und/oder -empfangsgerät mit den vorgenannten
Merkmalen hat den Vorteil, daß es sich mit einfachen, größtenteils handelsüblichen
Bauteilen leicht aufbauen läßt.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung
bedeuten: Fig. 1 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild einer Wähl-und Anzeigevorrichtung
in Verbindung mit einem PLL-Oszillatorkreis für ein Funkgerät und Fig. 2 ein ausführlicheres
Blockschaltbild einer Schaltung nach Fig. 1.
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Die
Die in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigte Wähl-
und Anzeigevorrichtung hat einen zweistelligen BCD-Codeschalter 1 mit zwei Bedienungselementen
2, 3 für je eine Stelle. Mit dem Bedienungselement 2 lassen sich zehn verschiedene
Schaltstellungen und mit dem Bedienungselement 3 zwölf Schaltstellungen einstellen.
Der BCD-Codeschalter 1 hat je Stelle je vier Ausgangsleitungen 4, 5, die von links
nach rechts betrachtet den Ziffern "1", "2", "4" und "8" des BCD-Codes zugeordnet
sind.
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Während die Ausgangs leitungen 4 unmittelbar mit Steuereingängen 6
einer ersten Stelle einer dreistelligen digitalen Anzeigevorrichtung 7 verbunden
sind, stehen die Ausgangsleitungen 5 über einen Codewandler 8 mit Steuereingängen
9 für die zweite und dritte Stelle der Anzeigevorrichtung 7 in Verbindung. Die digitale
Anzeigevorrichtung 7 hat entsprechend den drei Stellen drei Anzeigefelder 10, 11
und 12. Die Ausgangsleitungen 4, 5 führen an je einen Eingang einer digitalen Addiereinrichtung
13, der ein weiter unten erläuterter Umschalter 14 zugeordnet ist. Die digitale
Addiereinrichtung 13 hat acht Ausgang, die mit einem Festwertspeicher 15 verbunden
sind. Der Festwertspeicher ist vorzugsweise ein CMOS-ROM-(Read Only Memory-) Speicher,
zu dem ein Taktgenerator 16 gehört. Der Festwertspeicher 15 ist über einen durch
den Taktgeber 16 steuerbaren Zwischenspeicher 17 mit einem in seinem Teilungsverhältnis
stufenweise umschaltbaren Frequenzteiler 18 verbunden. Der Frequenzteiler gehört
zu einem in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien umrahmten PLL-(phase locked loop-)Oszillatorkreis
19, der
der neben dem Frequenzteiler 18 einen durch eine Gleichspannung
in seiner Frequenz steuerbaren Oszillator 20, eine Phasenvergleichsschaltung 21
und ein Tiefpaßfilter 22 enthält. Die Phasenvergleichsschaltung 21 hat einen ersten
Eingang 23 zum Zuführen einer Bezugsfrequenz fa und einen zweiten Eingang 24 zum
Zuführen einer durch die Frequenzteilung erhaltenen Frequenz fb.
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Die vorstehend beschriebene Anordnung nach Fig. 1 hat folgende Wirkungsweise.
In einem angenommenen Beispiel soll ein mehrkanaliges Funksende- und/oder -empfangsgerät
auf 120 verschiedene Funkkanäle umschaltbar sein. Die Kanalnummern sind nach einer
postalischen Vorschrift mit "400" ... "519" bezeichnet.
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Der zu diesen Kanalnummern gehörende Frequenzbereich erstreckt sich
von zum Beispiel etwa 75 MHz ... 77 MHz (Unterband) im 20-kHz-Kanalraster. Durch
eine weiter unten erläuterte Umschaltung kann das Funkgerät auch in einem von etwa
85 MHz ... 87 MHz reichenden Oberband betrieben werden.
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Das Funksende- und -empfangsgerät trägt beispielsweise auf seiner
Bedienungsseite die Bedienungselemente 2 und 3 des BCD-Codeschalters 1. In einem
angenommenen Beispiel befindet sich das Bedienungselement 2 in seiner ersten Schaltstellung
und das Bedienungselement 3 in seiner dritten Schaltstellung. In der ersten Schaltstellung
des Bedienungselementes 2 haben alle Ausgangsleitungen 4 ein L-(low-)Signal, so
daß in dem Anzeigefeld 10 der digitalen Anzeigevorrichtung 7 eine Null erscheint.
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Entsprechend
Entsprechend der Schaltstellung des
Bedienungselementes 3 haben die Ausgangsleitungen 5 die logischen Pegel L (low),
H (high), L, L. Der Codewandler 8 setzt die den zwölf Schaltstellungen des Bedienungselementes
3 entsprechenden BCD-Signale in die Ziffern "40" bis "51" um, so daß bei der gewählten
Einstellung die Zahl "42" angezeigt wird. Der BCD-Codeschalter 1 ist also auf den
Kanal "420" eingestellt.
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Die Addiereinrichtung 13 setzt nun die an ihren Eingängen liegenden
Signale des BCD-Codes durch Addition in einen reinen Binärcode um. Mit dem Umschalter
14 kann die Addiereinrichtung 13 derart umgesteuert werden, daß sie an ihren Ausgängen
entweder ein einer Frequenz des Oberbandes entsprechendes oder ein einer gegenüber
der zuletzt genannten Frequenz um zum Beispiel 9,8 MHz (= Bandabstand) versetzten
Frequenz des Unterbandes entsprechendes Signal abgibt. Im einzelnen erfolgt die
Umschaltung des Funkgerätes von dem Unterband auf das Oberband dadurch, daß der
Addiereinrichtung 13 außer den dem jeweils gewählten Funkkanal entsprechenden BCD-Signalen
ein der Zahl "120" entsprechendes BCD-Signal des Umschalters 14 zugeführt wird.
Durch Addition der beiden BCD-Signale mit der Addiereinrichtung kann diese dann
jeweils ein (Adressen-)Signal von 2 120 verschiedenen (Adressen-)Signalen des reinen
Binärcodes abgeben. An Stelle des der Zahl "120" entsprechenden BCD-Signals kann
der Addiereinrichtung aber auch ein Binärsignal zugeführt werden, das größer als
die Zahl der Funkkanäle pro Band ist, das jedoch kleiner oder höchstens gleich der
Hälfte der
der in dem Festwertspeicher maximal speicherbaren Wörter
ist.
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Bei 120 Funkkanälen im Unterband wird vorzugsweise ein der Zahl "128"
= 27 entsprechendes Binärcodesignal verwendet, weil dadurch nur ein Bit, nämlich
27, in der Addiereinrichtung 13 von H nach L umgeschaltet zu werden braucht.
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Sofern der digitale Frequenzteiler 18 nicht unmittelbar durch die
Binärsignale der digitalen Addiereinrichtung 13 angesteuert werden kann, muß der
Festwertspeicher 15 vorhanden sein. Dieser ist so programmiert, daß er an seinen
Ausgängen ein Bitmuster bzw. digitales Frequenz-Programm abgibt, das zum Ansteuern
des Frequenzteilers 18 benötigt wird. Der zwischen dem Festwertspeicher 15 und dem
Frequenzteiler 18 befindliche Zwischenspeicher 17 dient dazu, sogenannte Hazards,
die an den Ausgängen des Festwertspeichers 15 auftreten können, zu unterdrücken.
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Gibt die digitale Addiereinrichtung 13 Binärsignale als Adressensignale
an den Festwertspeicher 15 ab, so werden bei eingeschaltetem Taktgeber 16 der Festwertspeicher
und der Zwischenspeicher derart gesteuert, daß nur die von dem Festwertspeicher
15 abgegebenen Adressensignale über den Zwischenspeicher 17 an den Frequenzteiler
18 gelangen. Damit wird der Frequenzteiler auf ein bestimmtes, dem eingestellten
Kanal "420" entsprechendes Teilungsverhältnis umgeschaltet.
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Durch die Umschaltung stimmt die durch die Frequenzteilung der Oszillatorfrequenz
erhaltene Frequenz f am zweiten Eingang 24 der Phasenvergleichsschaltung 21 nicht
mehr mit der Bezugsfrequenz fa
frequenz fa am ersten Eingang 23
überein. Infolgedessen gibt die Phasenvergleichsschaltung bzw. das nachgeschaltete
Tiefpaßfilter 22 an den Oszillator 20 eine Nachstimmspannung ab, und zwar solange,
bis die geteilte Oszillatorfrequenz phasenmäßig mit der Bezugsfrequenz übereinstimmt.
Dann gibt der Oszillator an seinem Ausgang 25 die gewünschte Frequenz ab.
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In dem in Fig. 2 dargestellten Blockschaltbild, das die Wahleinrichtung
nach Fig. 1 ohne den PLL-Oszillatorkreis zeigt, sind die Baustufen mit gleichen
Bezugszahlen wie in Fig. 1 bezeichnet. Während der Codewandler 8 durch einen 4-Bit-Addierer
26 in Verbindung mit einem Inverter 27 und einer NAND-Schaltung 28 gebildet wird,
enthält die digitale Addiereinrichtung 13 drei 4-Bit-Addierer 29, 30 und 31. Die
4-Bit-Addierer 26, 29, 30 und 31 sind vom gleichen Typ, der zum Beispiel unter der
Motorola-Bezeichnung MC 14008 bekannt ist.
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Zu dem Festwertspeicher 15 gehören zwei CMOS-ROM-Speicher 32, 33 sowie
drei Inverter 34, 35 und 36, drei NAND-Schaltungen 37, 38 und 39 und eine NOR-Schaltung
40. Die Speicher 32 und 33 können mindestens 240 Wörter speichern und sind vom Typ
SCM 10098. Zu dem Zwischenspeicher 17 gehören zwei Speicherschaltungen 41 und 42,
zum Beispiel vom Typ MC 14042.
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Der Taktgeber 16 ist aus zwei Invertern 43 und 44 und einer NOR-Schaltung
45 sowie einem Widerstand 46 und einem Kondensator 47 aufgebaut. Als Speisespannung
U dient eine stabilisierte Gleichspannung.
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Es
Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Zwischenspeicher
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen besonderen, vom BCD-Code und vom reinen
Binärcode abweichenden Code liefert, der für Rechenoperationen nicht geeignet ist,
sondern nur zum Ansteuern des digitalen Frequenzteilers dient.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e