DE2606230A1

DE2606230A1 - Abstimmschaltung fuer ueberlagerungsempfaenger

Info

Publication number: DE2606230A1
Application number: DE19762606230
Authority: DE
Inventors: Otto Klank
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1977-08-18
Also published as: JPS6019169B2; DE2606230B2; GB1573224A; JPS52100807A; DE2606230C3; JPS5463601A; FR2341982A1; FR2341982B1

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Theodor-Stern-Kai 1

6000 Frankfurt/Main 70

-4

Hannover, den 5.2.1976 PT-Tö/gn H 75/57

Abstimmschaltung für Überlagerungsempfänger (Zusatz zu P 24- 4-1 809.5)

In der Hauptanmeldung ist ein Überlagerungsempfänger mit automatischer Frequenzregelung (AFC) des Oszillators beschrieben. Dabei wird die Oszillatorfrequenz bei Abweichungen von der dem Empfangskanal (Empfangsfrequenz) zugeordneten Frequenz automatisch durch eine Regelspannung auf den Wert der Sollfrequenz nachgeregelt. Die Regelspannung wird auf Grund der Abweichung der Oszillatorfrequenz von der Sollfrequenz erzeugt.

Die Erfindung gemäß der Hauptanmeldung besteht darin, daß ein die Oszillatorschwingungen zählender Zähler vorgesehen ist, aus dessen Zählerstand die Regelspannung abgeleitet wird. Die von dem Zähler gezählten Frequenzschritte sind hierbei kleiner als die Frequenzschritte zwischen den Sollfrequenzen, denen jeweils bestimmte Zählerstände zugeordnet sind. Dadurch wird ein wesentlicher Nachteil bekannter AFC-Schaltungen vermieden, bei denen bei zwei auf der.Frequenzskala eng benachbarten Sendern zwangsweise auf den Sender mit der größten Empfangsfeldstärke abgestimmt wird.

709833/0529

- Z - £ . H 75/57

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abstimmschaltung gemäß der Hauptanmeldung so zu verbessern, daß die Nachteile der bekannten AFC-Schaltungen mit weniger Aufwand beseitigt werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Dadurch, daß nicht der vollständige Zählerstand, sondern nur ein Teil davon - und zwar in codierter Form - ausgenutzt wird, läßt sich die in der Hauptanmeldung angegebene Abstimmschaltung in vorteilhafter Weise vereinfachen. Beispielsweise ist es möglich, auf einen Decoder zu verzichten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Überlagerungsempfänger mit einer Abstimmschaltung, Fig. 2 die in codierter Form vorliegenden Zählerstände eines Zählers in Abhängigkeit der dem Zähler zugeführten Zählimpulse,

Fig. 3 einen bekannten Dezimalzähler,
Fig. 4 einen bei der Erfindung benutzten Zähler und Fig. 5 die Schaltung eines NOR-Gatters.

In Fig. 1 gelangt die von einer Antenne 1 empfangene Hochfrequenz zu einem HF-Verstärker 2 und danach zu einer'Mischstufe 3. Es folgen ein ZF-Verstärker und eine Demodulations stufe 4- und eine den Lautsprecher 6 speisende NF-Stufe 5. Zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz werden der Mischstufe 3 die Schwingungen eines Oszillators 7 zugeführt, dessen Frequenz durch eine Regelspannung (Abstimmspannung) beeinflußbar ist. Die Oszillatorschwingungen werden außerdem einem Breitbandverstärker 8 zugeführt, der die

0 9 8 3 3/0529

- Y- ί* ' H 75/57

Oszillatorschwingungen in RectLtecksctLwingungen gleicher Frequenz umwandelt, die von einem Zähler gezählt werden können. Die Schaltung des Breitbandverstärkers 8, der sowohl beim FM-Betrieb als auch bei AM-Betrieb Anwendung findet, ist beispielsweise in der DT-OS 23 58 673 näher beschrieben. Die digitalen Ausgangssignale des Breitbandverstärkers 8 gelangen zu einem Vorteiler S₁ dessen Teilerverhältnis auf verschiedene Werte einstellbar ist. Dem Vorteiler 9 ist ein Tor ΊΟ nachgesschaltet, das an seinem Steuereingang 22 derart von Impulsen angesteuert ist, daß die heruntergeteilten Rechteckschwingungen von dem Vorteiler 9 jeweils nur während einer bestimmten Zeit, der Torzeit, an den Eingang E eines Zählers 11 gelangen und von diesem gezählt werden. Die periodisch wiederkehrende Torzeit kann beispielsweise 10 ms betragen. Die 10 ms-Impulse können von einem nicht dargestellten Quarzoszillator mit anschließendem Frequenzteiler erzeugt werden.

Zur weiteren Erläuterung sei angenommen, daß der Überlagerungsempfänger auf den UKW-Bereich eingestellt ist. Das Teilerverhältnis des Vorteilers 9 betrage 100:1. Die Größe der von dem Zähler 11 gezählten Frequenzschritte beträgt bei der Torzeit von 10 ms 10 kHz, d.h. nach jeweils 10 kHz wird dem Zähler 11 ein Zählimpuls zugeführt. Bei Empfang eines Senders - wenn also der Oszillator 7 seine Sollfrequenz aufweist - beträgt der Zählerstand des Zählers 11 vier oder neun. Dies wird weiter unten näher erläutert. Zwischen diesen beiden Zählerständen liegen fünf Zählschritte (Frequenzschritte zu je 10 kHz) entsprechend einem Kanalraster von 50 kHz. Zwar unterscheiden sich die Sender im UKW-Bereich meistens um 100 kHz voneinander, jedoch beträgt dieser Abstand in einigen Fällen nur 50 kHz, deshalb hier ein Kanalraster von 50 kHz zugrunde gelegt ist.

Der Zähler 11 bewirkt auch eine eine Frequenzteilung im Verhältnis 10:1. Von seinem Ausgang 1A gelangen die Impulse zu einem Zählerund Steuerteil 12 welches in Verbindung mit dem Zähler 11 die

709833/0529

- J* - 7 ' H 75/57

Empfangsfrequenz zählt, die auf einer Anzeige 13 optisch dargestellt wird. Die Empfangsfrequenz ergibt sich durch Zählung der Oszillatorschwingungen, wobei die ZF subtrahiert wird.

Der Zähler 11, dessen Aufbau weiter unten beschrieben wird (Fig. 3»4), weist u.a. zwei Ausgangsklemmen G und D auf, an denen in Abhängigkeit des Zählerstandes verschiedene Kombinationen der logischen Signale "O" und "1" auftreten. Diese sind in Fig. 2 dargestellt. Bei den im Abstand von 50 ^Hz liegenden Sollfrequenzen, denen die Empfangsfrequenzen der Sender zugeordnet sind, liegt an der Ausgangsklemme C eine logische "0" und an der Ausgangsklemme D eine logische "1". Bei diesen Werten, die jeweils einen Teil des in codierter Form vorliegenden Zählerstandes von vier oder neun darstellen, wird keine Regelspannung zur Änderung der Oszillatorfrequenz erzeugt. Die beiden Ausgangsklemmen C und D sind über ein NOR-Gatter 14 mit einem Tiefpaß (Integrierglied) 16 verbunden, dem ein Gleichspannungsverstärker 18 nachgeschaltet ist. Bei den den Zählerständen vier und neun zugeordneten logischen Signalen an den Ausgangsklemmen C und D tritt am Ausgang 14a des NOR-Gatters eine logische "0" auf, die einem Pegel von etwa 0 V entspricht. Der Tiefpaß 16 kann deshalb keine Spannung erzeugen. Auch der andere Tiefpaß 15» der direkt von der Ausgangsklemme C angesteuert ist, erzeugt wegen des "0"-Potentials an C keine Spannung.

Tritt dagegen eine Abweichung der Oszillatorfrequenz von der Sollfrequenz auf, beträgt also der Zählerstand nicht vier oder neun, wird eine Regelspannung zur Nachstimmung der Oszillatorfrequenz auf den Wert der Sollfrequenz erzeugt. Bei den Zählerständen zwei und drei oder sieben und acht liegt die Ausgangsklemme C auf logisch "1" und die Ausgangsklemme D auf logisch "0". Zwar ist dann der Ausgang 14a weiterhin auf "0"-Potential, so daß am Ausgang des Tiefpasses 16 keine Spannung auftritt, jedoch erzeugt der Tiefpaß 15 wegen der ihm in Form eiaes positiven

709833/0529

26Q6230

- 2- η 75/57

Spannungspegels zugeführten logischen "1" eine positive Spannung, die von einem nachgeschalteten Gleichspannungsverstärker 17 verstärkt und auf dessen Ausgangsleitung 19 als Segelspannung IL· oder als Regeländerung einer bestimmten Grundspannung auftritt. Da die logische "1" an der Ausgangsklemme C periodisch erscheint, werden dem Tiefpaß 15 zeitlich nacheinander Impulse zugeführt. Daraus erzeugt der Tiefpaß 15 infolge seiner integrierenden Wirkung eine Gleichspannung. Die Spannung U. gelangt über· die Leitung 21 zu dem Oszillator 7i dessen Frequenz dadurch erhöht wird, bis die Sollfrequenz wieder erreicht ist. Die Änderung der Frequenz des Oszillators 7 kann über eine spannungsabhängige Kapazitätsdiode erfolgen. Wenn der Oszillator 7 seine Sollfrequenz erreicht hat, beträgt der Zählerstand des Zählers wieder vier oder neun, so daß keine Regelspannung mehr erzeugt wird.

Während bei den Zählerständen zwei und drei oder sieben und acht eine Erhöhung der Oszillatorfrequenz bewirkt wird, was in Fig. durch die Klammern + Af angedeutet ist, wird bei den Zählerständen null und eins oder fünf und sechs eine Regelspannung bzw. eine Änderung einer Grundspannung erzeugt, die eine Verringerung der von der Sollfrequenz abgewichenen Oszillatorfrequenz bewirkt. Fig. 2 ist zu entnehmen, daß bei den zuletzt genannten Zählerständen beide Ausgangsklemmen C und D "0"-Potential aufweisen. Somit treten am Ausgang 14-a des FOR-Gatters 14 "1"-Impulse auf, die dem Tiefpaß 16 zugeführt werden. Infolge der integrierenden Wirkung des Tiefpaßes 16 wird der Gleichspannungsverstärker 18 mit einem Gleichstrom angesteuert. Im Vergleich zum Gleichspannungsverstärker 17 bewirkt der Gleichspannungsverstärker 18 eine Umkehr der Regelrichtung, so daß der Ausgangsstrom 12 auf der Ausgangsleitung 20 eine andere Polarität als der Ausgangsstrom 11 des Gleichspannungsverstärkers I7 aufweist. Durch die Regelspannung F- wird der Oszillator 7 durch Verringerung seiner tatsächlichen Frequenz auf die Sollfrequenz nachgeregelt. Die Ausgangsströme bewirken eine Auf- bzw. Entladung des an die

709833/0529

260623Ö

Η 75/57

Leitung 21 angeschalteten Kondensators 31, dessen Spannung sich, dadurch entsprechend einstellt und die Regelspannung ist. Da bei den zuletzt erwähnten Zählerständen die Ausgangsklemme C auf "0"-Potential liegt, erzeugt der Tiefpaß 15 keine Spannung, so daß allein die Spannung Up wirksam ist. Die beiden Gleich-, spannungsverstärker 17 und 18 können beispielsweise vom 'Typ CA 3080 (RCA) sein.

Wenn bisher von Zählerständen gesprochen wurde, war damit der Zählerstand gemeint, der sich am Ende der Torzeit, die gleich der Zählzeit ist, eingestellt hat und auch während der Zählpause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Torzeiten bis zum Beginn der nächsten Torzeit erhalten bleibt. Vom Beginn einer Torzeit bis zu ihrem Ende treten jedoch nacheinander die Zählerstände zwischen null und neun auf und entsprechend ändern sich die logischen Signale an den Ausgangsklemmen C und D, bevor diese ihre endgültige logische Belegung am Ende der Torzeit erreichen. Es werden also bereits vor Erreichen des Zählerstandes am Ende der Torzeit Spannungen TL· und Up erzeugt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich diese Spannungen in ihrem statistischen Mittelwert im wesentlichen aufheben und deshalb ohne schädlichen Einfluß sind. Selbst wenn eine geringe Restspannung verbleibt, ist diese ohne störenden Einfluß bezüglich der Funktion der Abstimmschaltung.

Es ist jedoch auch möglich, durch logische Gatter (nicht dargestellt) dafür zu sorgen, daß eine Auswertung nur des am Ende der Torzeit auftretenden Zählerstandes erfolgt und somit die Regelspannung nur in den Zählpausen erzeugt wird.

Die Abstimmschaltung kann auch bei den anderen Empfangsbereichen KW, MW oder LW verwendet werden. Bei KW wird das Teilerverhältnis des Verteilers 9 so geändert, daß entsprechend dem 5 kHz Raster die gezählten Frequenzschritte 1 kHz betragen. Die Änderung des Teilerverhältnisses kann in vorteilhafter Weise zusammen mit .der Bereichseinstellung auf den jeweiligen Empfangsbereich erfolgen.

709833/0529

Es ist auch möglich, mit Hilfe eines Zählers mit anderem Zählvermögen (also kein Dezimalzähler) eine Einrastung der Oszillatorfrequenzen auf Werte zu erzielen, die nicht dem 5 kHz- oder 50 kHz-Raster entsprechen. Mit einem bis neun zählenden Zähler kann beispielsweise ein teilweise dem MV-Bereich entsprechendes Frequenzraster mit 9 kHz Kanalabstand erzielt werden. Auch eine Kombination von verschiedenen Rastern ist möglich.

An Hand der Fig. 3 und 4- wird nun der in der Abstimmschaltung verwendete Zähler 11 näher erläutert. In Fig. 3 ist ein bekannter Dezimalzähler dargestellt, der beispielsweise vom Typ SN 74-90 (Texas Instruments) sein kann. Der Dezimalzähler 11 wird in bekannter Weise durch Zusammenschaltung von vier Flip-Flops FF1 - FF4 gebildet, von denen das erste Flip-Flop FF1 einen Zähler bis zwei und die anderen drei Flip-Flops FF2 FF4 einen Zähler bis fünf bilden. Da ein Zähler bekanntlich auch als Teilerstufe verwendet werden kann, treten die dem Zähleingang E zugeführten Impulse im Verhältnis 10:1 heruntergeteilt am Ausgang 1A des Zählers 11 auf. Der Zähler 11 besitzt vier Ausgangsklemmen A₁B, C₁D, deren logische Belegung die Anzahl der gezählten Impulse im Dual-Code wiedergibt.

Der bekannte Dezimalzähler ist gemäß Fig. 4 so umgewandelt, daß es möglich ist, nur einen Teil des an den Ausgangsklemmen A bis D in codierter Form vorliegenden Zählerstandes auszunutzen, um die Regelinformationen zu erhalten. Dies wird dadurch erreicht, daß die dem Zähler 11 an seinem Eingang E zugeführten Zählimpulse direkt dem Eingang BD des bis fünf zählenden Zählers (FF2 - FF4) zugeführt werden. Weiterhin ist die Ausgangsklemme C, welcher bei dem bekannten Zähler die Wertigkeit vier im Dualsystem zugeordnet ist (bei dem Zählerstand vier erscheint bei dem bekannten Zähler an der Ausgangsklemme C eine logische "1", während die anderen Ausgangsklemmen auf "0"-Potential liegen), über einen Inverter 30 mit dem Eingang A- des bis zwei zählenden Zählers (Flip-Flop FF1) verbunden. Somit ergibt sich die in Fig. 2 ge-

709833/0 5 29

26Q6-230

- ^- AA- H 75/57

zeigte logische Belegung der Ausgangsklemmen A - D in Abhängigkeit der dem Eingang E zugeführten Zählimpulse. Es genügt, die umrandeten logischen Signale "0" und "1" an den Ausgangsklemmen C und D zu Erzeugung der Regelspannung heranzuziehen, so daß die Ausgangsklemmen A und B hierfür nicht benötigt werden. Da eine Auswertung direkt auf Grund der logischen Potentiale erfolgt, ist auch kein Decoder notwendig, wodurch die in der Hauptanmeldung beschriebene Abstimmschaltung wesentlich vereinfacht wird.

Durch die Verbindung der Ausgangsklemme C über den Inverter 30 mit dem Eingang A. des Flip-Flops FF1 läßt sich erreichen, daß auch der Zähler gemäß Fig. 4- eine Frequenzteilung der ihm zugeführten Impulse im Verhältnis 10:1 bewirkt. Die in ihrer Frequenz heruntergeteilten Impulse können dem Ausgang 1A entnommen werden, der mit der Ausgangsklemme A verbunden ist. Durch die in Fig. 2 gezeigte gestrichelte Umrandung der Potentiale an der Ausgangsklemme A ist die Frequenzteilung von 10:1 zu erkennen. Das Potential an der Ausgangsklemme A beträgt abwechselnd während jeweils fünf Zählimpulse "1" und danach "0".

Fig. 5 zeigt als Beispiel die Schaltung des bereits erwähnten NOR-Gatters 14. Die über die beiden Eingangsleitungen 23 und 24-geführten Signale gelangen über Widerstände 25, 26 zur Basis eines Transistors 28. Gegebenenfalls kann die Basis über den gestrichelt gezeichneten Widerstand 27 an Bezugspotential (Masse) angeschaltet sein. Die Ausgangssignale des NOR-Gatters auf der Ausgangs leitung 14-a werden dem Kollektor des Transistors 28 entnommen. Außerdem ist der Kollektor über einen Arbeitswiderstand 29 an eine Betriebsspannung +U angeschaltet, die etwa dem positiven Spannungspegel entspricht, der einer logischen "1" zugeordnet ist.

709833/0529

Leerseite

Claims

H 75/57 Patentansprüche

1·] Abstimmschaltung für einen Überlagerungsempfänger mit einem Oszillator, dessen Frequenz bei Abweichungen von der dem Empfangskanal zugeordneten Sollfrequenz durch eine auf Grund der Abweichung erzeugte Regelspannung automatisch auf den Wert der Sollfrequenz nachgeregelt wird, und mit einem die Oszillatorschwingungen periodisch derart zählenden Zähler, das die von ihm gezählten Frequenzschritte kleiner als die Frequenzschritte zwischen den Sollfrequenzen sind, wobei den Sollfrequenzen bestimmte Zählerstände zugeordnet sind und die Regelspannung aus dem Zählerstand des Zählers abgeleitet ist,/dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des in codierter Form vorliegenden Zählerstandes, der bei Abweichungen von der Sollfrequenz auftritt, zur Erzeugung der Regelspannung ausgenutzt ist.

2. Äbstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (11) ein durch eine erste (FF1) bis zwei und eine zweite (FF2-4) bis fünf zählende Zählerstufe gebildeter Dezimalzähler (11) ist.

3· Abstimmschaltung nach Ai-spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über Vorteiler (9) und Torschaltung (10) geleiteten Oszillatorschwingungen der bis fünf zählenden Zählerstufe (FF2-4-) zugeführt sind, dessen zweite Ausgangsklemme (C), welcher die Wertigkeit

2
2 .= vier im Dual-System zugeordnet ist, über einen Inverter (30) mit dem Zähleingang (A^ ) der bis zwei zählenden Zählerstufe (FF1) verbunden ist, so daß an dessen Ausgang (A) die Oszillatorschwingungen im Verhältnis 10:1 heruntergeteilt auftreten, und daß die Regelspannung aus den logischen Signalen der erwähnten zweiten Ausgangsklemme (G) und der der Wertigkeit 2? = acht zugeordneten dritten Ausgangsklemme (D) der bis fünf zählende Zählerstufe (FF2-4) erzeugt wird.

/nach Patentanmeldung P 24 41 809.5 „-—«

¹ OBlQlNAU INSPECTED

709 8'33/0529

H 75/57

4-, Abstimmschaltung nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausgangsklemme (C) der Ms fünf zählenden Zählerstufe (FF2-4)direkt einen ersten Tiefpaß (15) ansteuert und daß die zweite (C) und dritte Ausgangsklemme (D) zusammen über ein NOR Gatter (14-) einen zweiten Tiefpaß (16) ansteuern.

5. Abstimmschaltung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen der beiden Tiefpässe (15,16) je einen Gleichspannungsverstärker (17,18) ansteuern, dessen Ausgangsgleichspannungen bzw. Spannungsänderungen (U^. ,TJo) die Regelspannung für den Oszillator (7) sind, und daß der eine Gleichspannungsverstärker (18) zusätzlich eine Umkehr der Regelrichtung bewirkt.

6. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (11) ein Torteiler (9) vorgeschaltet ist, und daß das die Frequenzschritte bestimmende Teilerverhältnis des Vorteilers (9) veränderbar ist.

7. Abstimmschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilerverhältnis des Vorteilers (9) bei Einstellung des gewünschten Empfangsbereiches des Überlagerungsempfängers derart veränderbar ist, daß auf verschiedenen Wellenbereichen die Sollfrequenzen des Oszillators (7) gleichen Zählerständen zugeordnet sind.

8. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, für den UKW-Bereich mit einem Senderabstand von 50 kHz, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (11) ein Zähler im Dual-Code ist, und daß die Frequenzschritte 10 kHz betragen, und daß die Zählerstände "vier" und "neun" aufeinanderfolgenden Sollfrequenzen entsprechen.

9. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, für den KW-Bereich mit einem Senderabstand von 5 kHz, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler ein Zähler im Dual-Code ist, und daß die Frequenzschritte 1 kHz betragen, und daß die Zählerstände "vier" und "neun" aufeinanderfolgenden Sollfrequenzen entsprechen.

7ü98'33/0529

' - vr - η 75/57

10. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, für den MW-Bereich mit mehreren ineinander verschachtelten Rastern mit unterschiedlichen Frequenzabständen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abweichung von der Sollfrequenz darstellenden Informationen zur Einrastung der Oszillatorfrequenz auf die Sollfrequenz aus mehreren parallel betriebenen Zählern über logische Gatter oder direkt zusammengefaßt werden.

11. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlagerungsempfänger mit einer digitalen Frequenzanzeige versehen ist, und daß der Zähler (11) bezüglich der darzustellenden Frequenz als Dezimalteiler verwendet ist.

70 9 0 33/0529