DE2646966C2 - - Google Patents

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DE2646966C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Rundfunkempfänger entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.
Rundfunkempfänger entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches sind beispielsweise durch die US-PS 38 35 384 sowie "Funkschau" 1971, H. 13, S. 407 bis 408, bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rundfunkempfänger entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches so auszubilden, daß ein Flimmern bei der Frequenzanzeige sowie ein Anzeigefehler in der niedrigsten Stelle vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Rundfunkempfängers,
Fig. 2A und 2B Zifferndiagramme, aus denen die Beziehung zwischen der Frequenz einer empfangenen Rundfunkwelle und der Frequenz eines Oszillators veränderbarer Frequenz hervorgeht,
Fig. 3 eine Zifferntabelle, die die Funktion eines bei dem erfindungsgemäßen Rundfunkempfänger verwendeten Zählers veranschaulicht,
Fig. 4A und 4B Diagramme, die die Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des Oszillators veränderbarer Frequenz und einem Abtastsignal zeigen,
Fig. 5A und 5B Diagramme, die die Beziehung zwischen der Kapazitätsänderung eines Einstellkondensators, einer Spannung und der Schwingungsfrequenz zeigen.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Rundfunkempfängers gemäß der Erfindung, bei dem das Frequenzband eines zu empfangenden Signals 1 bis 30 MHz beträgt. Dieses gesamte Band ist in 29 Bänder unterteilt, von denen jedes eine Bandbreite von 1 MHz hat. In jedem Band kann ein Signal der gewünschten Frequenz empfangen werden.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Antenne, mit der eine Vorselektionseinheit 2 verbunden ist. Sie wählt ein Empfangssignal von 1 bis 30 MHz und liefert dieses über einen HF-Verstärker 3 zu einem veränderbaren Bandpaßfilter 4. Wenn ein Bandumschalter 61, der mit dem Bandpaßfilter 4 verbunden ist, geschaltet wird, kann ein empfangenes Signal des gewünschten Frequenzbandes von dem Bandpaßfilter 4 abgenommen werden. Das empfangene Signal des Bandpaßfilters 4 wird einem ersten Frequenzwandler 5 zugeführt, dem auch ein Schwingungssignal eines Überlagerungsoszillators 21 veränderbarer Frequenz als Überlagerungssignal zugeführt wird. Somit wird der Träger des Signals einer gewünschten Frequenz in den empfangenen Signalen des Bandpaßfilters 4 durch den ersten Frequenzwandler 5 in ein erstes ZF-Signal von z. B. 45,145 MHz umgewandelt. Dieses erste ZF-Signal wird über einen ersten ZF-Verstärker 6 einem zweiten Frequenzwandler 7 zugeführt, der auch ein zweites Überlagerungssignal, dessen Schwingungsfrequenz 45,6 MHz beträgt, von einem Überlagerungsoszillator 11 erhält, der ein Quarzschwingungselement verwendet. Somit wird das erste ZF- Signal von dem zweiten Frequenzwandler 7 in ein zweites ZF-Signal, dessen Trägerfrequenz 455 kHz beträgt, umgewandelt. Das zweite ZF-Signal wird über einen zweiten ZF-Verstärker 8 einem Demodulator 9 zugeführt, der an seinem Ausgang 10 ein demoduliertes Ausgangssignal liefert.
Das erste Überlagerungssignal wird von dem Überlagerungsoszillator 11, einem Oszillator 12 veränderbarer Frequenz und einer phasenstarren Schleife 20 in der im folgenden beschriebenen Art erzeugt. Der Oszillator 12 hat in seinem Resonanzkreis einen veränderbaren Kondensator C a . Wenn die mit dem Kondensator C a verbundene Skala (nicht gezeigt) betätigt wird, erzeugt der Oszillator 12 ein Schwingungssignal, dessen Frequenz in dem Bereich von 3,455 und 2,455 MHz in Abhängigkeit von der Betätigung der Skala verändert wird. Dieses Schwingungssignal wird einem Mischer 13 zugeführt, der auch das Überlagerungssignal des Überlagerungsoszillators 11 erhält. Der Mischer 13 erzeugt somit ein Schwebungssignal, dessen Frequenz in dem Bereich zwischen 42,145 und 43,145 MHz geändert wird. Dieses Schwebungssignal wird über ein Bandpaßfilter 14 einem Mischer 22 zugeführt, der auch das Schwingungssignal eines Oszillators 21 veränderbarer Frequenz erhält. Der Mischer 22 erzeugt ein Schwebungssignal, dessen Frequenz der Frequenzdifferenz zwischen den beiden zugeführten Signalen entspricht. Dieses Schwebungssignal wird über ein Tiefpaßfilter 23 einem 1/2-Frequenzteiler 24 zugeführt und in der Frequenz halbiert. Das frequenzgeteilte Signal wird dann einem veränderbaren 1/N-Frequenzteiler 25 zugeführt und in der Frequenz durch N geteilt. Das Frequenzteilungsverhältnis 1/N des Frequenzteilers 25 wird von 1/4 bis 1/32 (N = 4 bis 32) durch Umschalten eines Bandumschalters 62 geändert, der mit einem Bandumschalter 61 des Bandpaßfilters 4 gekuppelt ist. Ein Phasenkomparator 26 erhält das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 25 und ein Schwingungssignal mit der Frequenz von 500 kHz von einem Festfrequenzoszillator 27, der ein Quarzschwingungselement enthält. Das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 25 und das Schwingungssignal des Oszillators 27 werden in dem Komparator 26 in der Phase verglichen: das Ausgangssignal wird dem Oszillator 21 als Steuersignal zugeführt.
Als Anzeigevorrichtung der Frequenz eines empfangenen Signals ist ein Zähler 30 vorgesehen. In Fig. 1 bezeichnen 31 bis 33 Dezimalzähler, die in Reihe geschaltet sind, um Eingangsimpulse rückwärts zu zählen. Das Schwingungssignal des Oszillators 12 wird einer Torschaltung 36 zugeführt. Das Schwingungssignal des Oszillators 27 wird einem 1/500-Frequenzteiler 37 zugeführt, dann in der Frequenz durch 500 geteilt, einem 1/2-Frequenzteiler 38 zugeführt, dadurch in der Frequenz durch 2 geteilt, und dann der Torschaltung 36 als Steuersignal zugeführt. Während eines Zeitintervalls, in dem das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 38 ansteigt (1 ms), durchläuft das Schwingungssignal des Oszillators 12 die Torschaltung 36 und wird dann den Zählern 31 bis 33 aufeinanderfolgend zugeführt. In den Zählern 31 bis 33 werden die 1er, 10er und 100er kHz-Stellen der empfangenen Frequenz rückwärts gezählt. Der Zählinhalt der Zähler 31 bis 33 wird über Sperrkreise 41 bis 43 digitalen Anzeigeelementen 51 bis 53 zugeführt. Somit werden die drei Dezimalstellen der empfangenen Frequenz digital angezeigt.
Das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 38 wird dabei einem Sperrsteuerkreis 49 zugeführt, der ein Sperrsteuersignal erzeugt und dieses den Sperrkreisen 41 bis 43 zuführt. Digitale Anzeigeelemente 54 und 55, die die 1er und 10er MHz-Stellen der empfangenen Frequenz digital anzeigen, werden von einem Bandumschalter 63 umgeschaltet, der mit den Bandumschaltern 61 und 62 gekuppelt ist.
Ein Rückstellkreis 39 erhält das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 38. Er erzeugt ein Rückstellsignal und führt es den Zählern 31 bis 33 zu. Die Zähler 31 bis 33 werden gelöscht, bevor sie mit der Zählung des gesteuerten Ausgangssignals der Torschaltung 36 beginnen. Die Zähler 31 bis 33 sind jedoch so aufgebaut, daß die Zähler 31 und 32 von dem Rückstellsignal gelöscht werden, wenn ihr Inhalt "5" beträgt; der Zähler 33 wird gelöscht, wenn sein Inhalt "4" beträgt.
Um die niedrigste Dezimalstelle (1er-kHz-Stelle) der empfangenen Frequenz an dem Anzeigeelement 51 anzuzeigen, ist ein automatischer Frequenzsteuerkreis 70 vorgesehen. Es ist z. B. eine Varicap-Diode D a über einen Kondensator C b parallel zu einem veränderbaren Kondensator C a des Oszillators 12 geschaltet; außerdem ist ein Vergleichskreis 71 vorgesehen. Das Schwingungssignal des Oszillators 12 wird dem Vergleichskreis 71 als Eingangssignal zugeführt. Dieser Vergleichskreis 71 erhält auch über einen Abtastimpulsgenerator 73 das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 37 als ausreichend schmaler Abtastimpuls (Bezugsimpuls) synchron mit dem frequenzgeteilten Signal der gleichen Frequenz. Das Ausgangssignal des Vergleichskreises 71 wird einem Filter 72 zugeführt und gelangt als Gleichspannungssteuersignal über einen Trennwiderstand R a zur Varicap-Diode D a .
Im stationären Zustand des oben beschriebenen Rundfunkempfängers wird die Frequenz des frequenzgeteilten Signals des Frequenzteilers 25 gleich 500 kHz gewählt, was die Schwingungsfrequenz des Oszillators 27 ist; wenn das Teilungsverhältnis 1/N des Frequenzteilers 75 z. B. 1/4 (N = 4) beträgt, so ist die Frequenz des frequenzgeteilten Signals des Frequenzteilers 24 gleich 2 MHz und die Frequenz des Schwebungssignals des Mischers 22 gleich 4 MHz. In diesem Falle ist die Schwingungsfrequenz des Oszillators 21 die Summe der Frequenz des Schwebungssignals des Bandpaßfilters 14 und der Frequenz des Schwebungssignals des Mischers 22. Die Frequenz des Schwebungssignals des Bandpaßfilters 14 ändert sich in Abhängigkeit von der Einstellung des Oszillators 12 zwischen 42,145 und 43,145 MHz.
Daher erzeugt der Oszillator 21 im Falle von 1/N = 1/4 ein Schwingungssignal, dessen Schwingungsfrequenz sich in Abhängigkeit von der Einstellung des Oszillators 12 zwischen 46,145 und 47,145 MHz ändert.
Im Falle von 1/N = 1/32 (N = 32) erzeugt der Oszillator 21, da die Frequenz des Schwebungssigals des Mischers 22 32 MHz beträgt, ein Schwingungssignal, dessen Schwingungsfrequenz sich in Abhängigkeit von der Einstellung des Oszillators 12 zwischen 74,145 und 75,145 MHz ändert.
Dies bedeutet, daß die Frequenz des Schwebungssignals des Mischers gleich 22 N MHz wird, so daß der Oszillator 21 ein Schwingungssignal erzeugt, dessen Schwingungsfrequenz zwischen (42,145 + N) und (43,145 + N) MHz in Abhängigkeit von der Einstellung des Oszillators 12 geändert wird.
Das Schwingungssignal des Oszillators 21 wird dem ersten Frequenzwandler 5 als erstes Überlagerungssignal zugeführt und die Frequenz des ersten ZF-Signals wird auf 45,145 MHz eingestellt, so daß das Empfangsfrequenzband 1 bis 30 MHz beträgt. Dabei kann durch Änderung des Teilungsverhältnisses 1/N des Frequenzteilers 25 das Empfangsband um 1 MHz geändert werden und durch Änderung der Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 kann eine gewünschte Frequenz innerhalb der jeweiligen Frequenzbänder empfangen werden.
Wenn dabei die Schwingungsfrequenz des Oszillators 11 um z. B. + Δ f abweicht, wird auch die Frequenz des Schwebungssignals des Mischers 13 um + Δ f geändert und die Schwingungsfrequenz des Oszillators 21 wird um + Δ f geändert. Die Trägerfrequenz des ersten ZF-Signals des ersten Frequenzwandlers 5 wird daher um + Δ f geändert, so daß die Trägerfrequenz des ersten ZF-Signals und die Schwingungsfrequenz des zweiten Überlagerungssignals, das dem zweiten Frequenzwandler 7 zugeführt wird, in der gleichen Richtung und um den gleichen Betrag geändert wird. Daher wird die Trägerfrequenz des zweiten ZF-Signals des zweiten Frequenzwandlers 7 nicht geändert. Selbst wenn daher eine Änderung in der zweiten Überlagerungsfrequenz auftritt, verursacht sie keine Abweichung der empfangenen Frequenz.
Die empfangene Frequenz wird in der folgenden Weise angezeigt. Wenn das Teilungsverhältnis 1/N des Frequenzteilers 25 z. B. zu 1/4 gewählt wird, wird das Verhältnis der empfangenen Frequenz zu der Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 so, wie die Fig. 2A und 2B zeigen. Wie aus den Fig. 2A und 2B ersichtlich ist, wird bei hoher Empfangsfrequenz die Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 niedrig.
Wenn die Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 z. B. auf 2,955 MHz eingestellt wird, beträgt die Empfangsfrequenz 1,5 MHz, wie Fig. 2A und 2B zeigt. Da das Steuerintervall der Torschaltung 36 zu 1 ms gewählt wird, wird ein Impuls, dessen Zyklus 2,955 × 10⁶ × 1 x 10-3 = 2955 beträgt, den Zählern 31 bis 33 bei jedem Steuerintervall zugeführt und dann zurückgezählt. Da die Zähler 31 bis 33 bei "5", "5" und "4" gelöscht werden, wie zuvor beschrieben wurde, werden die Inhalte der Zähler 31 bis 33 in der in Fig. 3 gezeigten Weise geändert. Der Inhalt der Zähler 31 bis 33 wird also bei jedem Eingangsimpuls um "1" verringert. Der Inhalt der Zähler 31 bis 34 wird jedoch von der Rückstellbedingung "455" aus bis auf "000" verringert; wenn die Zähler 31 bis 33 dann den nächsten Eingangsimpuls zählen, so wird der Zählerstand "999". Danach nehmen die Inhalte von "999" aus bei jedem Eingangsimpuls ab. Daher erfüllt die Rückwärtszählung in den Zählern 33 bis 31 nicht die folgende Gleichung
455 - 2955 = - 2500
sondern wird zu der in Fig. 3 gezeigten Subtraktion, wobei das Zeichen eine ganze Zahl größer als als 3 ist. Dabei ist die höchste Ziffer ( - 1 - 2) des gezählten Ergebnisses eine Ziffer größer als die des Zählers 33, so daß die höchste Ziffer überläuft und damit "500", das das gezählte Ergebnis der zweiten bis letzten Ziffer ist, an den Zählern 33 bis 31 erhalten wird.
Da die obigen Inhalte der Zähler 33 bis 31 zu den Anzeigeelementen 53 bis 51 übertragen werden, wird "500", das die KHz-Stellen der empfangenen Frequenz 1,5 MHz darstellt, an dem Anzeigeelement 53 bis 51 angezeigt. Dabei werden die Anzeigeelemente 55 von dem Brandumschalter 63 gelöscht und "1" an dem Anzeigeelement 54 angezeigt. Damit wird die empfangene Frequenz "1,500" von den Anzeigeelementen 54 bis 51 angezeigt. Der obige Vorgang wird für die anderen Bänder und empfangenen Frequenzen in gleicher Weise durchgeführt.
Das Schwingungssignal des Oszillators 12 wird abgetastet und in der Phase durch den Vergleichskreis 71 mit dem Abtastimpuls des Abtastimpulsgenerators 73 verglichen. Da die Frequenz des Schwingungssignals S₀ (Fig. 4A) des Oszillators 12 3,455 bis 2,455 MHz beträgt und die Frequenz des Abtastimpulses P S (Fig. 4B) 1 kHz beträgt und damit der Frequenz des frequenzgeteilten Signals des Frequenzteilers 37 gleich ist, wird jeder 3455. bis 2455.-Zyklus des Schwingungssignals S₀ abgetastet und in der Phase verglichen. Wenn daher beim Einstellvorgang die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a und damit die Frequenz des Schwingungssignals S₀ geändert wird, wird die Gleichspannung am Filter 72 wiederholt in Abhängigkeit von der Kapazitätsänderung des veränderbaren Kondensators C a geändert, wie Fig. 5A zeigt.
Wenn die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a geringfügig geändert wird, wird die Kapazität der Varicap-Diode D a umgekehrt zur Kapazität des veränderbaren Kondensators C a geändert, da die Gleichspannung des Filters 72 der Varicap-Diode D a zugeführt wird und die Gleichspannung geändert wird, wenn sich die Schwingungsfrequenz ändert. Die beiden Kapazitätsänderungen kompensieren sich daher gegenseitig. Wenn daher die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a etwas geändert wird, wird die Frequenz des Schwingungssignals S₀ nicht geändert.
Wenn jedoch die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a so stark geändert wird, daß sich die Frequenz von S₀ um 1 kHz ändert, wird die Gleichspannung des Filters 72 in gleicher Weise bei jedem 1 kHz geändert, wie Fig. 5A zeigt. Daher wird die Schwingungsfrequenz schrittweise zu der Frequenz geändert, die von der vorherigen um 1 kHz abweicht. Die Schwingungsfrequenz rastet bei dieser Frequenz ein und wird selbst dann nicht geändert, wenn die Kapazität des Kondensators etwas geändert wird.
Daher wird die Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 bei einer Kapazitätsänderung des Kondensators C a schrittweise um jeweils 1 kHz geändert, wie Fig. 5B zeigt; sie ist ein Mehrfaches der ganzzahligen Abtastfrequenz von 1 kHz. Die Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 rastet somit bei dem ganzzahligen Vielfachen von 1 kHz ein, selbst wenn die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a etwas geändert wird. Wenn die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a stark geändert wird, wird die Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 aus ihrem Fangbereich freigegeben und springt auf den nächsten Fangbereich, rastet somit bei einer von der vorherigen Frequenz um 1 kHz verschiedenen Frequenz ein.
Durch die Erfindung wird dabei das Schwingungssignal des Oszillators 12 von dem Zähler 30 gezählt, um die empfangene Frequenz anzuzeigen und dabei wird das frequenzgeteilte Signal des Frequenzteilers 37, das das Zeitbasissignal des Zählers 30 ist, verwendet, um die Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 einzurasten. Daher wird ein Flimmern, mit dem die Empfangsfrequenzanzeige beim Stand der Technik behaftet ist, ebenso vermieden wie auch ein Zählfehler von ±1 in der Anzeige der niedrigsten Ziffer (1er kHz Stelle).
Darüber hinaus wird das Schwingungssignal des Oszillators 27 von dem Frequenzteiler 37 in der Frequenz geteilt und dann zum Einrasten der Schwingungsfrequenz des Oszillators 12 verwendet, so daß dessen Schwingungsfrequenz sehr stabil wird.
Wird die Kapazität des veränderbaren Kondensators C a geändert, wird also die Einstellung zur Änderung der Empfangsfrequenz durchgeführt, so rastet die Empfangsfrequenz bei jeweils 1 kHz ein, selbst wenn die Einstellung etwas abweicht. Daher wird der Empfang von Rundfunkwellen zwangsläufig mit guter Einstellung durchgeführt.
Durch Abschneiden der Gleichspannung, die von dem Filter 72 zu der Diode D a geliefert wird, kann die Einrastung der Schwingung des Oszillators 12 willkürlich gelöst werden.
Anstelle der Verwendung des veränderbaren Kondensators C a ist es möglich, daß die Gleichspannung, deren Pegel durch die Einstellung geändert wird, der Diode D a der Gleichspannung des Filters 72 überlagert zugeführt wird.

Claims (2)

  1. Rundfunkempfänger, enthaltend
    • a) einen ersten Frequenzwandler (5) zur Erzeugung eines ersten ZF-Signales,
    • b) einen zweiten Frequenzwandler (7) zur Erzeugung eines zweiten ZF-Signales,
    • c) einen ersten Überlagerungsoszillator (11) zur Erzeugung eines dem zweiten Frequenzwandler (7) zugeführten ersten Überlagerungssignales,
    • d) einen Oszillator (12) veränderbarer Frequenz,
    • e) einen ersten Mischer (13) zur Erzeugung eines ersten Schwebungssignales aus dem ersten Überlagerungssignal und dem Ausgangssignal des Oszillators (12) veränderbarer Frequenz,
    • f) einen einstellbaren Frequenzteiler (24, 25),
    • g) einen Bezugssignaloszillator (27) zur Erzeugung eines Bezugssignales mit der Frequenz des vom einstellbaren Frequenzteiler (24, 25) gelieferten Signales,
    • h) einen Vergleichskreis (26) zum Vergleich der Phase des Bezugssignales mit der Phase des vom einstellbaren Frequenzteiler (24, 25) gelieferten Signales und zur Erzeugung eines Steuersignales,
    • i) einen vom Vergleichskreis (26) mittels des Steuersignales spannungsgesteuerten Oszillator (21) zur Erzeugung eines dem ersten Frequenzwandler (5) zugeführten zweiten Überlagerungssignales,
    • k) einen mit dem zweiten Überlagerungssignal und dem ersten Schwebungssignal gespeisten zweiten Mischer (22) zur Erzeugung eines dem einstellbaren Frequenzteiler (24, 25) zugeführten zweiten Schwebungssignales,
    • l) eine Einrichtung (51-55) zur digitalen Anzeige der Frequenz des empfangenen Rundfunksignales,
  2. gekennzeichnet durch folgende Elemente:
    • m) einen Zähler (30) zur Zählung der Perioden des Ausgangssignales (S₀) des Oszillators (12) veränderbarer Frequenz,
    • n) eine an den Bezugssignaloszillator (27) angeschlossene Schaltung (37, 38) zur Erzeugung eines Zeitbasissignales für den Zähler (30),
    • o) einen Abtastimpulsgenerator (73) zur Erzeugung eines Abtastimpulses (P s ) synchron mit dem Zeitbasissignal für den Zähler (30),
    • p) und einen Vergleichskreis (71) zum Vergleich der Phase des Ausgangssignales (S₀) des Oszillators (12) veränderbarer Frequenz mit der Phase des Abtastimpulses (P s) und zur Erzeugung eines dem Oszillator (12) veränderbarer Frequenz zugeführten Steuersignales,
    • q) wobei das Ausgangssignal (S₀) des Oszillators (12) veränderbarer Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Abtastimpulses (P s ) ist.
DE19762646966 1975-10-21 1976-10-18 Rundfunkempfaenger Granted DE2646966A1 (de)

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