DE2611808A1

DE2611808A1 - Elektronischer kanalwaehler

Info

Publication number: DE2611808A1
Application number: DE19762611808
Authority: DE
Inventors: Shunji Minami
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1976-09-30
Also published as: NL7602799A; NL174205C; NL174205B; US4020420A; CA1061487A; GB1542138A; FR2305062A1; IT1058621B; FR2305062B1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE 2 6 1 1 O O O

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245

Anwaltsakte 2.6 929 1 9. MRZ. 1976

Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Kadomo-shi, Osaka-fu / Japan

Elektronischer Kanalwähler

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Kanalwähler, welcher anstelle der herkömmlichen mechanischen Kanalwähler verwendet werden kann.

Die herkömmlichen mechanischen Kanalwähler weisen eine Anzahl von gleitenden oder beweglichen Teilen auf, welche unvermeidbar einer gewissen Abnutzung ausgesetzt sind, was dann ein Aussetzen oder Versagen des Kanalwählers zur Folge hat. Darüber hinaus weisen die mechanischen Kanalwähler einen komplizierten Aufbau auf und sind folglich nicht leicht herzustellen.

- 2 VIl/XX/Ba

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(089) 988272 8 München 80, Maueriiircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3890002624

983310 TELEX: 0524560 BERGd Postscheck München 65343-808

ORIGINAL INSPECTED

Um diese Schwierigkeiten bei den mechanischen Kanalwählern zu überwinden, ist ein elektronischer Kanalwähler oder ein Tuner geschaffen und vorgeführt worden, bei welchem der Ausgang eines veränderlichen Präzisionswiderstands an eine Anzahl von Schaltanordnungen angelegt wird, um einen geforderten Kanal auszuwählen. Polglich muß die Anzahl der Schaltanordnungen und der Schalteinrichtungen gleich der Anzahl der zu wählenden Kanäle sein. Ferner ist es sehr schwierig, in den herkömmlichen elektronischen Kanalwählern eine Speichereinrichtung unterzubringen, welche automatisch den Kanal auswählen kann, welcher gewählt worden ist, bevor der mit der Stromversorgung verbundene Hauptschalter geöffnet wurde.

Die Erfindung soll daher einen elektronischen Kanalwähler schaffen, welcher einen sehr einfachen Aufbau aufweist, darüberhinaus sehr zuverlässig und betriebssicher ist, und welcher eine Spannungsspeicherschaltung aufweist, so daß der gesamte Aufbau des Kanalwählers sehr vereinfacht werden kann. Bei einem elektronischen Kanalwähler mit einer Spannungsspeicherschaltung gemäß der Erfindung kann dann der Kanal gewählt werden, welcher gewählt worden ist, bevor ein mit der Stromversorgung verbundener Hauptschalter geöffnet wurde, sobald der Hauptschalter wieder geschlossen wird.

Gemäß der Erfindung ist-ein elektronischer Kanalwähler gekennzeichnet durch eine Anzahl veränderlicher Widerstände,

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durch eine Anzahl Schalter, deren Eingangsanschlüsse mit den entsprechenden Ausgangsanschlüssen der veränderlichen Widerstände undderen Ausgangsanschlüsse mit einer gemeinsamen Verbindung verbunden sind, durch einen Eingangswiderstand, dessen Eingangsanschluß mit der gemeinsamen Verbindung und dessen Ausgangsanschluß mit dem Eingangsanschluß eines MOS-Feldeffekttransistor, dessen Steuerelektrode mit dem Ausgangsanschluß des Reed-Relais, verbunden ist durch einen nicht polarisierten Elektrolytkondensator, der zwischen Erde und die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors geschaltet ist, durch einen Ausgangswiderstand, welcher zwischen Erde und die Quellenelektrode des Feldeffekttransistors geschaltet ist, durch eine Schalteinrichtung, deren Eingangsanschluß mit der gemeinsamen Verbindung und deren Ausgang mit der Spul· des Reed-Relais verbunden ist, so daß, wenn die Schalteinrichtung eingeschaltet wird, die Spule erregt wird und das Reed-Relais schließt, und durch einen Varaktor, dessen Eingangsanschluß mit der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors verbunden ist, wobei die Kapazität des Varaktors entsprechend der Folgespannung an der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors geändert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist somit ein elektronischer Kanalwähler geschaffen, welcher eine Anzahl veränderlicher Widerstände, eine Anzahl mit den entsprechenden veränderlichen Widerständen verbundener Schalter und eine Spannungsspeicherschaltung

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aufweist, Wenn einer der Schalter geschlossen ist, wird die Ausgangsspannung des veränderlichen Widerstandes, welche dem geschlossenen Schalter entspricht, an die Spannungsspeicherschaltung übertragen und in dieser gespeichert, und entspreahend der Ausgangsspannung der Speicherspannung kann dann die Kapazität eines Varaktors zum Auswählen eines geforderten Kanals geändert werden. Der elektronische Kanalwähler gemäß der Erfindung kann somit anstelle der herkömmlichen mechanischen Kanalwähler oder Tuner verwendet werden; auch ist mit ihm die Kanalwahl sehr vereinfacht, die Fehler der herkömmlichen elektronischen Kanalwähler sind überwunden^ und es kann irgendein geforderter Kanal eingespeichert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsilormen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltung einer ersten "Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schaltung einer Spannungsspeicherschaltung;

Fig. 3 eine Schaltung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

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Pig. 4a bis 4 e Wellenformen der Spannungsausgänge an verschiedenen Stellen der in Fig. 3 dargestellten Schaltung, wobei anhand dieser Figuren die Arbeitsweise der Schaltung erläutert wird.

In den Figuren sind dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher oder einander entsprechender Teile verwendet.

In Fig. 1 ist eine Schaltung einer ersten Ausführungsform eines elektronischen Kanalwählers gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Anschluß von veränderlichen Widerständen lo, und 12 ist jeweils mit einer Spannungsquelle Vß verbunden, während der andere Anschluß geerdet ist. Die Ausgangsanschlüsse oder Arme Ei, E2 oder Ej sind jeweils mit einem beweglichen Kontakt von Schaltern I3, 14 oder I5 verbunden; die feststehenden Kontakte dieser Schalter 13, 14 und 15 sind mit einer gemeinsamen Verbindung 16 verbunden, welche ihrerseits mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers I7 und über einen Widerstand 18 mit der Basis eines Schalttransistors I9 verbunden sind. Der Emitter des Schalttransistors I9 ist geerdet, während sein Kollektor mit einem ersten Eingangsanschluß 2o einer Spannungsspeicherschaltung 21 verbunden ist, deren Ausgangsanschluß 22 mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 17 und mit einem Varaktor 23 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers I7 ist mit einem zweiten Eingangsanschluß 24 der Spannungsspeicherschaltung 21 verbunden.

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In Fig. 2 ist eine Schaltung der SpannungspeieherschaItung 21 dargestellt. Der zweite Eingangsanschluß 24 ist über einen Eingangswiderstand 25 mit dem beweglichen Kontakt eines Reed-Relais 26 verbunden, dessen feststehender Kontakt mit der Steuerelektrode eines MOS-Feldeffekttransistors 27 verbunden ist. Der erste Eingangsanschluß 2o ist über die Spule des Reed-Relais 26 mit einem Spannungsanschluß + V verbunden. Ein nichtpolarisierter Elektrolytkondensator 28 ist zwischen die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 27 und Erde geschaltet, während ein Ausgangswiderstand 29 zwischen Erde und die Quellenelektrode des Feldeffekttransistors 27 geschaltet ist. Die Senkenelektrode des Feldeffekttransistors 27 ist mit dem Spannungsanschluß + V verbunden, während der Ausgangsanschluß 22 mit der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors 27 verbunden ist.

Nachfolgend wird nunmehr die Arbeitsweise dieser ersten Ausführungsform beschrieben.

Die Ausgangsspannung Vo des Spannungsspeichers 21 soll null sein. Wenn dann der Schalter 13 geschlossen wird, fließt ein Strom, dessen Größe von dem Ausgang E₁ des veränderlichen Widerstands Io abhängt, über den Widerstand 18 in die Basis des Schalttransistors 19* so daß dieser angeschaltet wird und folglich das Relais 26 geschlossen wird. Da E-,> Vo ist, ist der Ausgang des Operationsverstärkers 17 beinahs gleich der

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Spannung + V_n , und der Kondensator 28 wird auf diese Spannung geladen. Wenn die Spannung an dem Kondensator 28, d. h. die Spannung an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 27* zunimmt, nimmt dementsprechend auch die Ausgangsspannung Vo in Richtung auf die Spannung E-, zu. Wenn die Ausgangsspannung Vo den Spannungswert E-, erreicht, nimmt die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 17 ab und wird gleich der Spannung an dem Kondensat©r 28, so daß die Ausgangsspannung Vo gleich der Spannung E, ist (Vo = E,). Diese Ausgangsspannung wird in dem Spannungsspeicher 21 gespeichert, selbst wenn der Schalter 15 offen ist,und die Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluß 22 wird konstant gehalten.

Wenn dann als nächstes der Schalter 14 geschlossen wird, wird der Schalttransistor 19 angeschaltet und das Reed-Relais 26 wird in der vorbeschriebenen Weise geschlossen. Wenn dann die Spannung E, größer als eine Spannung Ep (^E-.^ E₂) ist, dann nähert sich die Ausgangsspannung an dem Operationsverstärker 27 der Spannung - V„ und folglich wird der Kondensator 28 entladen. Hierdurch nimmt dann die Ausgangsspannung in Richtung auf den Spannungswert Ep ab. Wenn die Ausgangsspannung Vo sich der Spannung Ep nähert, nimmt die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 17 zu und wird schließlich gleich der Spannung an dem Kondensator 28, d. h. Vo = Ep. Diese Ausgangsspannung kann dann in dem Spannungsspeicher 21 gespeichert werden, selbst wenn der Schalter 14 offen ist.

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Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß, wenn die Ausgangsspannung E-,, Ep oder E^, an den veränderlichen Widerständen lo, 11 oder 12 höher als die Spannung ist, mit welcher der Schaltbransistor 19 angesteuert wird, dann wird die Ausgangsspannung E,, Ep oder E^ durch Schließen des entsprechenden Schalters 13» 14 oder 15 an die Spannungsspeicherschaltung 21 übertragen und in dieser gespeichert. Das heißt, wenn einer der S_chalter 13, 14, 15 usw. geschlossen wird, erscheint eine der mittels der veränderlichen Widerstände lo, 11, 12 usw. eingestellten Ausgangsspannungen E,, Ep, E, usw. als Ausgangsspannung Vo der Spannungsspeicherschaltung 21, welche zum Auswählen eines geforderten Kanals an den Varaktor 23 angelegt wird.

Der Aufbau der zweiten,in Pig. 3 dargestellten AusfUhrungsform entspricht im wesentlichen dem Aufbau der ersten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, außer daß statt des

/ein

Operationsverstärkers IJ Rechteckwellen-Generator aus einem /einer

NICHT-Glied 33. Differenzierschaltung 37 und einem monostabilen Multivibrator 45 verwendet wird.. Die gemeinsame Verbindung 16 der Schalter 13, 14 und 15 ist über einen Widerstand 3o mit der Basis eines Transistors 32 des NICHT-ßlieds 33 verbunden. Der. Ermitter des Transistors 32 ist geerdet, während sein Kollektor über einen Widerstand 31 mit einem Anschluß + V₁, verbunden ist.

XD

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Der Ausgang des NICHT-Glieds 33 wird über eine Diode 34
an eine Differenzierschaltung 37 aus einem Kondensator 35
und einem Widerstand 36 übertragen. Der impulsförmige Ausgang der Differenzierschaltung 37 wird an den Eingangsanschluß des monostabilen Multivibrators 45 übertragen, welcher Widerstände 38 bis 41, einen Kondensator 42 und Transistoren 43 und 44 aufweist. Der Ausgangsanschluß 46 des monostabilen Multivibrators 45 ist über den Widerstand 18 mit der Basis des Schalttransistors I9 verbunden.

Nachstehend wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig.4a
bis 4e die Arbeitsweise dieser zweiten Ausführungsform beschrieben. Wenn der Schalter I3 geschlossen wird, wird
die Ausgangsspannung E, (Siehe Fig. 4a) des veränderlichen Widerstände Io an das NICHT-Glied 33 angelegt und der Ausgang des NICHT-Glieds 33 wird, wie in Fig. 4b dargestellt ist, durch die Differenzierschaltung 37 differenziert. Entsprechend dem Ausgang Vp der Differenzierschaltung 37 wird der monostabile Multivibrator 45 angesteuert, um einen
Rechteckimpuls mit einer Impulsdauer t zu erzeugen, wie in Fig. 4 c dargestellt ist. Entsprechend dem Ausgangsimpuls V-z des monostabilen Multivibrators 47 wird der Schalttransistor 19 angeschaltet und folglich wird das Reed-Relais geschlossen. Wie in Fig. 4 d dargestellt, bleibt die Anstiegszeit des Reed-Relais 26 hinter der Anstiegszeit des
Ausgangsimpulses V-, (Siehe Fig. 4 c) des monostabilen Multivibrators 47 um eine Zeit tp zurück. Auch die Abfallzeit

- Io -

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bleibt um einen Zeitabschnitt t-, hinter der Abfallzeit des Ausgangs impulses V\, zurück.

Wenn inzwischen der Schalter 13 geschlossen ist, wird die Ausgangsspannung E„ des veränderlichen Widerstandes Io über den Eingangswiderstand 25 an den Kondensator 28 angelegt, so daß die Spannung an dem Kondensator 28, wie durch die Kurve E,^f in Pig. 4e gezeigt ist, während des Ze it Intervalls t' zunimmt (Siehe Pig . 4 d). Infolgedessen steigt die Ausgangsspannung Vo des Feldeffekttransistors 27 auf die Spannung E,' an, wie in Fig. 4 e dargestellt ist. Diese Ausgangsspannung Vo kann dann in der Speicherschaltung 21 gespeichert werden, selbst wenn der Schalter 13 geschlossen gehalten ist.

Wenn als nächstes der Schalter 14 geschlossen wird, wird die Ausgangsspannung Ep des veränderlichen Widerstands 11 an den* an das NICEP-Glied 33 angelegt. Infolgedessen steigt die Spannung an dem Kondensator 28 auf die Spannung E« an· während dieser Zeit gibt der aionostabile Multivibrator 45 den Ausgangs impuls V-, ab, so daß die Ausgangsspannung Vo der Spannungsspeicherschaltung 21 auf Ep¹ ansteigt, wie in Fig. 4e dargestellt ist. Die Ausgangsspannung Vo wird zur Auswahl des geforderten Kanals, welcher dem geschlossenen Schalter 13» 14 oder 15 entspricht, an den Varaktor 23 angelegt. * Spannungs speicher· 21 und

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Im allgemeinen dauert es mindestens J5o msek., um von Hand den Schalter Γ5, 14 oder 15 zu schließen oder zu öffnen. Infolgedessen sind die Impulsdauer t-^des Ausgangsimpulses an dem
monostabilen Multivibrator 45, die Ladezeit t',d. h. die Zeit zum Laden des Kondensators 28, und die Zeit tj,, die erforderlich ist, um den Kondensator 28 auf einen vorbestimmten
Pegel zu laden, so gewählt, daß sie den folgenden Beziehungen genügen:

50 msek.> t-, ; und

ti¹ > H '

Wenn daher einer der Schalter 13, 14, 15 usw. geschlossen
wird, kann eine der Ausgangsspannungen E,, E₂, E, usw., welche durch die veränderlichen Widerstände lo, 11, 12 usw. auf verschiedene Pegel eingestellt sind, als die Ausgangsspannung Vo (die Folgespannung an der Quellenelektrode) des Feldeffekttransistors 27 erhalten und an den Varaktor 23 angelegt werden. Selbst wenn der Kanalwähler von der Energiequelle getrennt wird und dann wieder mit ihr verbunden wird, wird der Kanal gewählt, welcher gewählt worden ist, bevor der Kanalwähler von der Energiequelle getrennt wurde.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1./Elektronischer Kanalwähler gekennzeichnet durch

mehr als zwei veränderliche Widerstände (lo, 11,12), Schalter (13, 14, 15),^derenEingangsanschlüsse jeweils " mit den Ausgangsanschlüssen eines der veränderlichen Widerstände (Io bis12) verbunden sind und deren Ausgangsanschlüsse mit einer gemeinsamen Verbindung (16) verbunden sind;

einen Eingangswiderstand (25), dessen Eingangsanschluß mit der gemeinsamen Verbindung (16) verbunden ist»; ein Reed-Relais (26), dessen Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Eingangswiderstands (25) verbunden ist; einen MOS-Peldef feist transistor (27), dessen Steuerdektrode mit dem Ausgangsanschluß des Reed-Relais (26) verbunden ist;

eine!» nichtpolarisierten Elektrolyt-Kondensator (28), der zwischen Erde und die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors (27) geschaltet ist;

einen Ausgangsanschluß (22), welcher zwischen die Quellenelektrode des Feldeffekttransistors (27) und Erde geschaltet ist;

eine Schalteinrichtung (£9), deren Eingangsanschluß mit der gemeinsamen Verbindung (l6),und deren Ausgangsansehluß mit einem Ende der Spule des Reed-Relais (26)

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verbunden ist, so daß, wenn die Schalteinrichtung (I9) eingeschaltet wird, die Spule erregt wird und das Reed-Relais (26) geschlossen wird· und

einen Varaktor (23)* welcher auf die Folgespannung an der Quellenelektrode des Peldeffefcttransistors (27) anspricht.

2.Elektronischer Kanalwähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Operationsverstärker (17)* dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß mit der gemeinsamen Verbindung (16) und dessen invertierender Eingangsanschluß mit der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors (27) und dessen Ausgangsanschluß mit dem Eingangsanschluß des Eingangswiderstands (25) verbunden ist, wodurch, wenn einer der Schalter (13 bis 15) geschlossen ist, die Ausgangsspannung des mit dem jeweils geschlossenen Schalter (13 bis 15) verbundenen, veränderlichen Widerstands (Io bis 12) als Folgespannung an der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors (27) erhalten werden kann, entsprechend welcher dann die Kapazität des Varaktors (23) verändert wird.

3.Elektronischer Kanalwähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rechteckwellengenerator, welcher mit dem gemeinsamen Anschluß (16) verbunden ist und ein tolCHT-Glied (31,32), eine Differenzierschaltung (35, 36) und einen monostabilen Multivibrator (38 - 44) aufweist, so daß,

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wenn einer der Schalter (13,bis 15) geschlossen wird, das Reed-Relais (26) entsprechend dem Rechteckimpuls am Ausgang des Rechteckwellengenerators geschlossen wird und folglich die Ausgangsspannung des veränderlichen Widerstands (lo-12), welche dem geschlossenen Schalter (13 -15) entspricht, an dem Kondensator (28) während der Impulsdauer des Ausgangsimpulses gespeichert werden kann.

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