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Elektrisches Kanalwahlsystem, insbesondere für Fernsehgeräte.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Eanalwahlsystem
für Empfangsgeräte der Nachrichtentechnik, insbesondere Fernsehgeräte, zur direkten
Anwahl eines einzelnen Kanals aus einem oder mehreren Frequenzbändern unter Anwendung
eines PI-Systems.
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Bei einem bekannten Kanalwahlsystem dieser Art erfolgt die Kanalwahl
über Berührungselektroden, sogenannte Sensoren, wobei jedem Sensor ein Kanaleinsteller
in Form eines 1 aus 10-Schalters zugeordnet ist und bei Berührung des Sensors die
durch den zugeordneten 1 aus 10 Schalter entsprechend dem eingestellten Kanal vorgegebene
Codierung der Umprogrammiereinheit eingegeben wird. Diese Art der Kanalzahl und
Eanalspeicherung benötigt daher je Speicherstelle einen 1 aus 10-Schalter.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich vor allem mit der Aufgabe, eine
Möglichkeit aufzuzeigen, wie mit nur einem Kanaleinsteller, vorzugsweise eine BCD-Schalter,
beliebige Kanäle einem Wählschalter fest zugeordnet werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein nicht verlöschender
elektronischer Speicher und ein Kanaleinsteller vorgesehen ist und daß die am Kanaleinsteller
anstehenden Signale über einen Wahlschalter (Sensorschaltung) dem nicht verlöschenden
Speicher eingebbar sind.
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Hierdurch'ist es möglich, bei Verwendung eines Sensoraggregates als
Wahlschalter bei Beruhren eines Sensors am Kanaleinsteller KE einen beliebigen Kanal
einzustellen und dem berhirten Sensor zuzuordnen, so daß bei jedmaligem Berühren
dieses Sensors unabhängig von der Stellung des Kanaleinstellers KE der vorher zugeordnete
Kanal eingeschaltet wird. Auf Grund der Anwendung des.
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nichtverlöschenden Speichers bleiben die Zuordnungen erhalten und
können jederzeit wieder abgerufen, aber auch umprogrammiert werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen System ist es außerdem möglich, eine Fernbedienung
anzuschließen und die Kanaleinstellung wahlweise stufenweise vorwärts oder rückwärts
mittels Fortschaltimpulsen vorzunehmen, die mit eingespeichert werden kann. Außerdem
kann durch zusätzliche Maßnahmen noch ein Signal gewonnen werden, das z.B. bei Fernsehgeräten
zur Stummschaltung für Bild und/ oder Ton benutzt werden kann.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand
der in der Zeichnung veranschaulichten, für die europäische Fernsehnorm geeigneten
Blockschaltbildern und Schaltungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Kanalwahlsystem als Blockschaltbild,
Fig. 2 und 3 je ein Ausführungsbeispiel für die Auskopplung und Verstärkung der
Oszillatorfrequenz des Toners und die Fig. 4 bis 6 die Realisierung eines aktiven
Filters.
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Vom UEF-2eil und vom VHF-2eil des Toners gelangt die Oszillatorfrequenz
in einen Verstärker, in dem diese z.B. von 40 mV55 auf 400 mVss verstärkt wird.
Zur Abstimmung des toners dienen spannungsabhängige Bauelemente, vorzugsweise Kapazitätsvarialtionsdioden.
In einem ersten Frequenzteiler T1 wird die Oszillatorfrequenz beispielsweise durch
64 geteilt und in einem zweiten Frequenzteiler T2 durch 28 und wahlweise durch 29
geteilt.
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Letzteres hat den Vorteil, daß durch eine entsprechende Steuerschaltung
je nach dem angewählten Teilverhältnis 28 oder 29 eine Feinkorrektur möglich ist.
Die zweimal untersetzte Oszillatorfrequenz gelangt dann in einen programmierbaren
Teiler PT, dem ein Teilerverhältnis von z.B. 80 bis 900 eingegeben werden kann.
Die Eingabe erfolgt über eine Umprogrammiereinheit R.O.M.
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(read only memory). Die Ausgangs information des programmierbaren
Teilers PT ist einem Phasendetektor PH.DET. zugeführt, an den zusätzlich eine Referenzfrequenz
9 eines Oszillators OSZ, die über einen Frequenzteiler T3 auf z.B. 1,116 z untersetzt
ist, gelangt.
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Die am Phasendetektor je nach Frequenzabweichung und Phasenlage entstehenden
Spannungsimpulse werden in dem nachgeschalteten
aktiven Filter ÄF
integriert und als Abstimmspannung dem Tuner zugeführt.
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Diese Frequenznachregelschaltung als solche ist als sogenannte phase
looked loop-Schaltung, PIL, in der Technik bekannt.
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Die Umprogrammiereinheit R.O.M. gibt gleichzeitig bei Eingabe des
Codes für die Kanäle 2 bis 4 ein Signal über die Leitung 'VHF I' an den Turner,
durch das der VEF-Bereich Band I, z.B.
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über Schaltdioden, eingeschaltet wird. Wird der Code für die Kanäle
5 bis 12 eingegeben, so wird ein Signal über die Leitung 'VHF III' an den Tuner
gegeben, durch das der VHF-Bereich Band III eingeschaltet wird und bei Eingabe des
Codes für die Kanäle 21 bis 68 wird ein Signal über die Leitung 'UHF' an den Tuner
gegeben, das den UHF-Bereich einschaltet.
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Erfindungsgemäß ist ein einziger Kanaleinsteller KE vorgesehen, der
die Kanalnummern (im Fernsehbereich nach europäischer Norm also die Zahlen 2 bis
12 und 21 bis 68) in einen Binärcode von sieben Bit umwandelt und diese Parallelinformation
einem ersten Zwischenspeicher ZSP 1, der als Zweidekaaen-Dual-Eingang-Auf-/ Ab-Zähler
ausgebildet ist, eingibt. Von diesem gelangt sie über einen ersten 7 Bit-Decoder
DEC 1 auf die Umprogrammiereinheit R.O.M., die aus der Parallelinformation das dem
am Kanaleinsteller KE eingestellten Kanal entsprechende Teilerverhältnis dem programmierbaren
Teiler PT eingibt, der z.B. 12 x 68 Bit verarbeiten kann. Hierdurch beginnt die
PLL-Schaltung mit der Frequenzregelung, bis die vom programmierbaren Teiler PT ausgegebene
Frequenz mit der Referenzfrequenz übereinstimmt. Entsprechend steigt oder fällt
die Abstimmspannung UD.
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Gleichzeitig erfolgt die Eingabe des codierten Kanals vom Zwischenspeicher
ZSP 1 als Parallel information in ein erfindungsgemäß vorgesehenes z.B. 11 Bit-Schieberegister
SCH.BEG., von dem die Eingabe als Serieninformation über einen ersten Umschalter
U 1 und einen zweiten Umschalter U 2 einem zweiten z.B.
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11 Bit-Zwischenspeicher ZSP 2 und von diesem einem nichtverlöschenden
II Bit x 16 Wort Speicher NLSP eingegeben wird.
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Letzterer ist in der Technik auch als MNOS-Speicher bekannt und kann
z.B. als R.A.M. (read access memory) Einheit ausgeführt sein.
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Durch einen Impuls, der bei 'SPEICHERN' an den Eingang eines Kontrollsignalgenerators
K.GEN. 2 gegeben werden kann, ist der gerade abgelaufene Einstellvorgang durch einen
Set-Vorgang vom Kontrollsignalgenerator K.GEN. 2 über das Schieberegister SICH.
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REG. in den nichtverlöschenden Speicher NLSP einspeicherbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung. der Erfindung kann der Kanaleinsteller
BE mit einem zusätzlichen Kontakt versehen sein, der bei jeder Einstellung einen
Speicherimpuls an den Punkt 'Speichern' oder unmittelbar an den Kontrollaignalgenerator
K.
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GEN. 2 gibt und damit eine sofortige Einspeicherung der Kanaleinstellung
in den nichtverlöschenden Speicher NLSP bewirkt.
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Hierdurch entfällt die Eingabe einer speziellen Speicherinformation
nach erfolgter Kanal einstellung (gestrichelte Linie von KE nach E.GEN. 2).
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Beim späteren Berühren eines so mit einem Kanal belegten Sensors 1...16
wird über die Sensorschaltung Sensor JC 1 oder 2, die z.B. aus den beiden integrierten
Schaltungen Telefunken SAS 660 und SAS 670 besteht, über eine invertierbare 4-Bit
Ein-Ausgabeeinheit E/A, einen 4 Bit-Binär-Programmcodierer PX.COD und einen 4 bis
16 Dekaden-Decodierer DEC 2 der nichtverlöschende Speicher NLSP aktiviert und von
diesem die gespeicherte Serieninformation über den Zwischenspeicher ZSP 2 und die
jetzt umgeschalteten Umschalter U 1 und U 2 dem Schieberegister SICH.
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REG. eingegeben, das diese als Parallelinformation dem ersten Zwischenspicher
ZSP 1 eingibt. Hierauf erfolgt die Frequenzeinstellung so wie bei der Eingabe über
den Kanaleinsteller KE.
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Die Ansteuerung des Kontrollsignalgenerators K.GEN. 2 erfolgt zweckmäßig
von der Referenzfrequenz fRef aus, die über einen Frequenzteiler T 4 so stark heruntergeteilt
ist, daß ein anschließender gontrollsignalgenerator K.GEN. 1 eine sehr niedrige
Frequenz, z.B. 1 bis 3 Hz, abgibt. Diese Frequenz dient außerdem zur stufenweisen
Abstimmung oder Feinabstimmung.
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Um eine.sequentielle Fernbedienung zu ermöglichen, die anstelle oder
gegebenenfalls zusätzlich zu den Sensoren 1...16 vorgesehen sein kann, sind am Programmcodierer
PR.COD. wei Eingänge 'VOR' und 'R2CE' vorgesehen, über die Signale entsprechender
Zahl und Dauer an den Programmcodierer PR.COD. gegeben werden können.
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Gleichzeitig steht über einen dritten Eingang ein Signal an dem Umschaltpunkt
'UM', durch das über einen besonderen Eingang der Ein-Ausgabeeinheit E/A diese invertiert,
so daß die Kanaleinstellung nach ABCD ausgegebenwird. Die Eingabe der Fernbedienungsimpulse
bewirkt ein stufenweises Weiterzählen der Programmnummern 1.....16 und die Weitergabe
an den nicht verlöschenden Speicher NLSP sowie an eine Anzeigeeinheit ß, indem das
eingestellte Programm durch eine über eine Decodierer- und Treiberstufe DEC 3 an
ABCD angeschlossene Anzeigeeinheit A (z.B. LED 7-Segment-Anzeige, Flüssigkristallanzeige
etc.) gelangt und so sichtbar gemacht wird.
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Eine direkte Fernbedienung ist möglich durch den Anschlup eines entsprechend
der Sensorschaltung codierten Fernbedienteils F an ABCD, das parallel zu den Sensoren
1...16 vorgesehen sein kann und durch das eines der gespeicherten Programme eIngeschaltet
werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine 4-Bit-Sperrschaltereinheit
SS vorgesehen, in die ein vorgewähltes und gerade eingestelltes Programm eingegeben
ist. Dieselbe Eingabe wird auch in einen 4-Bit-Vergleicher VGL gegeben, dessen Ausganginformation
in den Kontrollsignalgenerator ENGEN 2 und einen Signalgenerator S.GEN eingegeben
wird. Letztere sowie die Sperrschaltereinheit SS werden vom Kontrollsignalgenerator
ENGEN 1 gesteuert. Dieses System wirkt so, daß bei Eingabe oder Anwahl eines anderen
Kanals bzw. Programms das vorherige noch in der Sperrschalteinheit SS bleibt, jedoch
am Vergleicher VGL sofort ansteht. Durch diesen unterschiedlichen Informationsinhalt
der beiden wird eine Information an den Signalgenerator S.GEN gegeben, der seinerseits
an den Kontakt 'SBUMM' ein Signal abgibt. Dieses Signal bleibt so lange erhalten,
bis der neu eingestellte Kanal oder das Programm über das PLL-System eingeregit
ist. Dann erst gibt der Kontrollsignalgenerator K.GEN 1 ein Freigabesignal an die
Sperrschalteinheit SS. Diese löscht den vorher gespeicherten Kanal und erhält die
Information für den neu eingestellten.
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Damit entfällt die vom Vergleicher VGL bei unterschiedlichem Informationsinhalt
zwischen VGL und SS an den Signalgenerator
S.GEN ausgegebene Information
und dadurch dessen Ausgangssignal.
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Letzteres kann dazu benutzt werden, daß eine Stummschaltung, bei Fernsehgeräten
also z.B. für Ton und/oder Bild, angesteuert wird, die während der Dauer der Neueinstellung
den Ton und/oder Bildinhalt abschaltet oder mehr oder weniger drosselt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht in der
Möglichkeit der zusätzlichen Feinabstimmung, die mitgespeichert und in den nichtverlöschenden
Speicher ELSP eingegeben wird, indem bei Anwahl durch ein Signal bei FEIN' eine
Information dem programmierbaren Teiler PT und einer einem 4-Bit-Vor-Rückwärtszähler
VR sowie einem 4-Bit-Zähler Z 1 und einem zwischen zwei vorgegebenen Teilerverhältnissen
umschaltbaren 5-Bit-Zähler Z 2, die ihre Information dem zweiten, mit zwei Teilerverhältnissen
arbeitenden Frequenzteiler T 2 zuleiten, eingegeben wird, während bei der Anwahl
über ABCD oder 'VOR' oder 'RtCE' die Eingabe in den programmierbaren Teiler PT in
der üblichen vorbeschriebenen Weise eingegeben wird, wobei die zusätzliche über
'FEIN' eingespeicherte Information vom nichtverlöschenden Speicher NLSP (MNOS) ausgegeben
und dem programmierbaren Teiler PT eingegeben wird.
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Die beiden Zähler Z 1 und Z 2 haben die Aufgabe, je nach der vorhandenen
eingestellten Frequenz geringe Abweichungen dadurch auszugleichen, daß kurzzeitig
das kleinere oder größere Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers T 2 zur Wirkung
kommt. Dies erfolgt sowohl bei der Feinabstimmung als auch ohne Feinabstimmung innerhalb
des PLL-Regelkreises.
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Die Eingabe der Feinabstimmung erfolgt in der Weise, daß über einen
mechanischen Kontakt gegebenenfalls über eine Pufferstufe P 1 einem 6-Bit-Vor-Rückwärtszähler
VR ein Signal in z.B.
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100 bis 200 kHz-Schritten in bis zu beispielsweise 32 Schritten, das
sind 6 Bit, zugeführt und von diesem in den nicht verlöschenden Speicher NilSP und
den Zähler Z 1 eingegeben wird.
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Die an den einzelnen Einheiten zwischen zwei Leitern angegebenen Zahlen
gegen die ein- bzw. ausgebbaren Bit an.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Sensorschaltung,
im Beispiel also die beiden integrierten Schaltungen
IC 1 und
IC 2, in einem abgeschirmten Gehäuse untergebracht, um die Kanalwahl gegen Störstrahlung
unempfindlich zu gestalten.
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Die Ausführung der Auskopplung der Oszillatorfrequenz aus dem turner
ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Demnach erfolgt die Auskopplung im YEF-Bereich
kapazitiv über einen Eoppelkondensator 20 und im Ua2-Bereich induktiv über eine
Induktivität 21 und eine Auskoppelspule 22. Die ausgekoppelte fOSZ wird einem Entkopplungsglied
23 und dann dem Verstärker V zugeführt.
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Gemäß Fig. 3 kann das Entkoppelglied 27 mit dem Verstärker V zu einer
Schaltungseinheit zusammengefaßt sein. Die VHF-Oszillatorspannung gelangt über einen
Tiefpaß 24 und einen Ankoppelkondensator 25 an die Basis eines Transistors 26 einer
Breitbandverstärkerstufe 31 und wird anschließend über eine Eapazität 27 dem Vorteiler
T 1 zugeführt.
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Die UHF-Oszillatorspannung gelangt über einen Hochpaß 28 auf eine
Vorverstärkerstufe 29 und wird über einen Koppelkondensator 30 dem Verstärkertransistor
26 zugeführt. Hierdurch erhält man eine Verstärkung der Oszillatorspannung von z.B.
20 bis 40 mVss auf z.B. 300 mVss. Die Verstärkung sollte daher 20 bis 23 dB betragen.
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Das aktive Filter AS des PLL-Systems kann gemäß Fig. 4 aus einem Operationsverstärker
32 mit einer RC-Rückkopplung 33, 34 bestehen. Hierdurch erhält man einen idealen
Pl-Regler, wie er für eine PII-Schaltung benötigt wird.
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Eine ähnlich wirkende einfache und billige konventionelle Schaltung,
die annähernd wie ein Pl-Regler wirkt, zeigt die Fig. 5.
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Das aktive Filter besteht dabei aus einer RC-rückgekoppelten Darlingtonstufe
35, die an niedriger Spannung betrieben wird und deshalb sehr billig realisierbar
ist und einem nachfolgenden Sapnnungsverstärker 36, der für die höhere Abstimmspannung
von maximal etwa 30 V ausgelegt ist.
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Eine weitere Realisierungsmöglichkeit des aktiven Filters mit PI-Regelverhalten
in konventioneller Technik ist in der Fig. 6 gezeigt. Diese besteht aus einem Differenzverstärkereingang
37,
wobei die Basis des einen Transistors mit Masse und die Basis
des anderen Transistors mit dem Ausgang des Phasendetektors Ph.
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DET. verbunden ist, und einer zweistufigen RC-rückgekoppelten Verstärkerstufe
38. Diese Schaltung entspricht in ihrer Funktion derjenigen der Fig. 4.
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Je nach Eingabe am Eingang 'UM' wird der Programmcodierer (PR-COD)
einmal als Zwischenspeicher für ABCD und das andere mal als rücksetzbarer Zähler
geschaltet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der HF-Verstärker
V und die H2-?eiler T1 und 22 in einem zweckmäßig gemeinsamen, gegen Störfrequenzen
abschirmenden Gehäuse, z.B.
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einem Blechgehäuse oder metallisierten Kunststoffgehäuse untergebracht
bzw. mit entsprechenden Deckeln oder Wannen bedeckbar.
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Hierdurch werden Störungen durch Fremdfrequenzen vermieden.