DE2651297B2

DE2651297B2 - Abstimmeinrichtung für Empfänger, insbesondere für Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE2651297B2
Application number: DE2651297A
Authority: DE
Inventors: John Goodchilde Norie Princeton N.J. Henderson (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1979-03-29
Also published as: CA1175586A; AT377878B; FR2495407B1; ATA848976A; JPS5828932B2; DE2651297C3; JPS5261904A; FI763252A; DE2651297A1; FR2495407A1; PL114951B1; NL188065C; BE848283A; AU1958176A; NL188065B; ES453293A1; IT1100758B; SE430200B; JPS5829655B2; IT7830200A0

Description

a) eine steuerbare Zähleranordnung (34, 38), welche die Frequenz des örtlichen Überlagerersignals und/oder des frequenzstabilen Signals nach einem bestimmten Proportionalverhältnis teilt;

b) eine zwischen die Zähleranordnung und den 2^r> steuerbaren Oszillator (50) gekoppelte erste Steuereinrichtung (36,46), welche die Frequenz des örtlichen Überlagerersignals so regelt, daß das Frequenzverhältnis zwischen diesem Signal und dem frequenzstabilen Signal dem bestimmten Proportionalverhältnis entspricht;

c) eine Zählersteuerschaltung (42, 66, 68) die mit der steuerbaren Zähleranordnung gekoppelt ist, um einen einstellbaren Faktor festzulegen, der das besagte Proportionalverhältnis der Frequenzteilung ausdrückt und der einen auf die genormte Frequenz des hochfrequenten Trägers zutreffenden Nominalwert hat;

d) eine zweite Steuereinrichtung (52, 56) zum Versetzen des einstellbaren Faktors gegenüber seinem Nominalwert um ein Maß innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der nach der zu erwartenden Abweichung zwischen der nichtgenormten Frequenz und der genormten Frequenz bemessen ist, und zum anschließen- α^γ> den Steuern der Frequenz des steuerbaren Oszillators in solchem Sinne, daß eine Abweichung zwischen der Frequenz des informationsführenden Trägers und dem besagten Standardwert vermindert wird. w

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung (36,46) ein erstes Steuersignal zum Steuern der Frequenz des örtlichen Überlagerersignals erzeugt; daß die zweite Steuereinrichtung eine Diskriminatorschaitung (92, 94) enthält, um für die Steuerung der Frequenz des örtlichen Überlagerersignals ein zweites Steuersignal zu erzeugen, das charakteristisch für die Frequenzabweichung zwischen dem Zwischenfre- e>o quenzsignal und dem besagten Standardwert ist; daß die zweite Steuereinrichtung ferner eine Schalteinrichtung (48) enthält, um anfänglich das erste Steuersignal und anschließend das zweite Steuersignal an den steuerbaren Oszillator (50) zu legen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatorschaitung (92, 94) einen vorbestimmten Frequcnzrcgcibcreich hat und daß die Schalteinrichtung (48) das zweite Steuersignal an den steuerbaren Oszillator (50) legt, wenn die Abweichung zwischen der Frequenz des informationsführenden Trägers und dem besagten Standardwert innerhalb des vorbestimmten Frequenzregelbereichs der Diskriminatorschaitung liegt

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählersteuerschaltung (42, 66, 68) auf vorbestimmte Zustände des zweiten Steuersignals anspricht, um den besagten einstellbaren Faktor im Sinne einer Verminderung der Abweichung zwischen der Frequenz des informationsführenden Trägers und dem besagten Standardwert zu ändern.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Zähleranordnung einen ersten programmierbaren Zähler (34) und einen zweiten programmierbaren Zähler (38) enthält; daß der erste programmierbare Zähler zwischen den steuerbaren Oszillator (50) und die erste Steuereinrichtung (36,46) gekoppelt ist und eine Frequenzteilung mit einem ersten steuerbaren Divisor durchführt, um ein frequenzgeteiltes örtliches Überlagerersignal zu erzeugen; daß der zweite programmierbare Zähler zwischen die Quelle (40) des frequenzstabilen Signals und die erste Steuereinrichtung gekoppelt ist und die Frequenz des frequenzstabilen Signals durch einen zweiten steuerbaren Divisor teilt, um ein Bezugsfrequenzsignal zu erzeugen; daß die erste Steuereinrichtung einen Phasendetektor (36) enthält, der das erste Steuersignal abhängig von der Frequenzabweichung zwischen dem frequenzgeteilten örtlichen Überlagerersignal und dem Bezugsfrequenzsignal erzeugt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste programmierbare Zähler (34) anspricht, wenn das zweite Steuersignal vorbestimmte Bedingungen erfüllt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite programmierbare Zähler (38) anspricht, wenn das zweite Steuersignal vorbestimmte Bedingungen erfüllt.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinrichtung (62, 56) anfänglich den einstellbaren Faktor derart gegenüber seinem Nominalwert versetzt, daß die Frequenz des informationsführenden Trägers auf einen Wert gebracht wird, der höher als der besagte Standardwert ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abstimmen eines Empfängers, insbesondere eines Fernsehempfängers, auf einen hochfrequenten Träger, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Trägerfrequenzen für die VHF- und UHF-Kanäle beim Fernsehrundfunk mittels Ätherwellen sind durch nationale oder internationale Vorschriften bzw. Übereinkommen festgelegt. Während der Rundfunkübertragung durch den Äther müssen diese Frequenzen sehr genau eingehalten werden.

In jüngster Vergangenheit sind Abstimmeinrichtungen mit Frequenzsynthesizern in Gebrauch gekommen, die eine Phasenregelschleife (phasensynchronisierte Schleife oder »PLL«) enthalten, um lokale Schwin-

gungssignale vorbestimmter Frequenzen genau entsprechend den verschiedenen Überlagerungsfrequenzen zu erzeugen, die zur Abstimmung auf verschiedene auswählbare Kanäle erforderlich sind. Einen Kanalwähler mit einer Phasenregelschleife beschreibt R. E. F u η k in seiner Arbeit »Low-Power Digital Frequency Synthesizer utilizing COS/MOS lC's« in der Digital Integrated Circuits Application Note ICAN-6716 (vgl. 1972 RCA Solid State Databook on COS/MOS Digital Integrated Circuits SSD-203, veröffentlicht von der RCA Corporation).

Es sind auch andersartige Einrichtungen bekannt, um einen Fernsehempfänger auf genormte Frequenzen abzustimmen. Eine in der US-Patentschrift 38 18 353 beschriebene Einrichtung beispielsweise enthält zwei Oszillatoren, die abwechselnd und stufenweise jeweils ausgehend von einer vorläufigen Frequenz über den Bereich der lokalen Überlagererfrequenzen gewobbelt werden, die zur Abstimmung auf die Ätherrundfunkkanäle dienen. Indem man abzählt, wie oft die Oszillatoren gewobbelt und angehalten werden, läßt sich bestimmen, wann eine vorläufige Steuerspannung für den lokalen Oszillator einen Wert erreicht, der nahe an, jedoch etwas unterhalb der für die Abstimmung auf einen bestimmten Kanal richtigen Steuerspannung liegt. Anschließend erhöht eine Hilfswobbelschaltung die Steuerspannung auf den Wert der richtigen Abstimmspannung.

Abstimmgeräte mit Frequenzsynthesizern zur Auswahl genormter Rundfunkträgerfrequenzen sind also bekannt. Fernsehsignale werden jedoch nicht immer mittels genormter Rundfunkträger durch den Äther gesendet. Es gibt auch Fernseh-Versorgungsnetze, etwa in Appartementhäusern und Motels, wo die Fernsehsignale den Empfängern über Kabel zugeleitet werden. In solchen und anderen Fällen, wo Kabel (oder gar Mikrowellen-Übertragungsstrecken) verwendet werden, kann der modulierte Rundfunkträger vor der Einspeisung in einen Empfänger demoduliert und anschließend einem anderen Träger neu aufmoduliert sein, der mehr oder weniger nahe am genormten Rundfunkträger liegt. Es besteht daher Bedarf an Geräten zum Abstimmen von Empfängern auf solche ungenormte Träger.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung, mit der ein Empfänger, insbesondere ein Fernsehempfänger, sowohl auf die den üblichen VHF- und UHF-Kanälen zugeordneten genormten Trägerfrequenzen als auch auf ungenormte Träger abgestimmt werden kann, die den genormten Trägerfrequenzen mehr oder weniger naheliegen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sei nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in Blockform eine erfindungsgemäß ausgebildete Abstimmeinrichtung zur Kanalwahl in einem Fernsehempfänger;

F i g. 2 ist ein Logikschaltbild für einen Teil des Kanalwählers nach F i g. 1;

F i g. 3 zeigt teilweise in Form eines elektrischen Schaltplans und teilweise in Form eines Logikschaltbildes die Ausführungsform anderer Teile des Kanalwählers nach Fig. 1;

Fig. 4 und 5 zeigen Spannungs/Frequenz-Kurven, wie sie für Teile des Kanalwählers nach F i g. 1 gelten;

F i g. 6 ist eine Tabelle zur Erläuterung der Arbeitsweise des Kanalwählers nach F i g. 1.

Die Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Fernsehempfängers, der einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kanalwähler enthält Hochfrequenzsignale (HF-Signale) werden von einer Antenne 12 aufgefangen und in einem H F-Verstärker 14 verstärkt Die verstärkten HF-Signale werden auf einen Mischer 16 gegeben und dort mit einem lokal erzeugten Oszillator-

signal (Überlagerersignal) geeigneter Frequenz zur Bildung eines Zwischenfrequenzsignals (ZF-Signai) vereinigt Die Frequenz des Überlagerersignals wird in der weiter unten beschriebenen Weise entsprechend einem ausgewählten Kanal eingestellt Die ZF-Signale werden in einem ZF-Verstärker 18 verstärkt und anschließend auf einen Videodetektor 20 gekoppelt. Der Videodetektor 20 leitet aus den verstärkten ZF-Signalen Videosignale ab, die ein Gemisch aus beispielsweise Farbartkomponenten, Leuchtdichtekomponenten und Synchronkomponenten darstellen. Die Videosignale werden einer Verarbeitungsschaltung 22 zugeführt die beispielsweise Kanäle zur Verarbeitung der Farbart-, Leuchtdichte- und Synchronkomponenten des Videosignals enthält, um auf einer Bildröhre 24 ein

2^r> Bild wiederzugeben.

Der bis hierher beschriebene allgemeine Aufbau kann sich beispielsweise aus Teilen zusammensetzen, wie sie in einem Farbfernsehempfänger des Typs CTC-68 verwendet werden, der in den RCA Color Television

jo Service Data, FILE 1974 C-5, beschrieben ist (veröffentlicht von der RCA-Corporation Indianapolis, Indiana).

Bei der dargestellten Anordnung wird die Information für die Kanalwahl vom Benutzer über eine Kanalwahltastatur 26 eingegeben. Die Tastatur 26

r, besteht beispielsweise aus einem Tastenfeld, ähnlich wie es bei Rechnern zn finden ist, mittels dessen VHF- bzw. UHF-Kanäle in dezimaler Ausdrucksweise ausgewählt werden können. Die Tastatur kann beispielsweise eine Matrixschaltung zur Umsetzung der Dezimaldaten in binärcodierte Dezimaldaten (BCD-Format) enthalten.

Die eine Kanalangabe darstellenden binärcodierten Signale werden über eine Vielfachleitung 30 in ein Kanalnummer-Register 28 gegeben.

Das Register 28 formt die binäre Kanalwahlinformation in andere Binärsignale um, die eine der Nummer des gerade gewählten Kanals entsprechende Zahl »M< darstellen. Zu diesem Zweck kann das Register 28 beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM = »read only memory«) enthalten, in dem die Zahleninformation »M< gespeichert ist, um sie jederzeit durch Eingabe der von der Tastatur 26 kommenden Binärsignale auffinden und ausgeben zu können.

Die Binärsignale, welche die Zahl N darstellen, werden über eine Vielfachleitung 32 einem Programms mierbaren Frequenzteiler 34 zugeführt, der die Frequenz zugeführter Signale durch die Zahl N teilt. Dieser 1 : N-Teiler 34 ist mit einem lokalen Empfängeroszillator 50 (Überlagerer), einem vor-untersetzenden Frequenzteiler 52, einem Kristall-Bezugsosziüator 40,

bo einem programmierbaren 1 : /?-Teiler 38, einem Phasendetektor 36 und einem Tiefpaßverstärker 46 in einer Phasensynchronschleife angeordnet. Die Anordnung der Phasensynchronschleife in Verbindung mit dem Kanalwähler bildet einen Normalfrequenzgenerator mit

b5 Frequenzsynthese des in der oben genannten RCA Application Note beschriebenen Typs und eignet sich zur Abstimmung eines Fernsehempfängers auf genormte Trägerfrequenzen.

Die Mehrzahl der übrigen Teile des in F i g. 1 gezeigten Blockschallbildes gehören zu einer Anordnung zur automatischen Abstimmung des Empfängers auf ungenormte Trägerfrequenzen, wie sie beispielsweise bei Gemeinschaftsantennen-Anlagen und bei MATV-Systemen vorkommen können. Ausführlichere Logik- und Blockschaltbilder für eine solche Anordnung sind in den F i g. 2 und 3 gezeigt. Eine ausführliche Beschreibung der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Einzelheiten braucht hier nicht gegeben zu werden, da ein Fachmann diese Einzelheiten ohne weiteres verstehen kann, wenn er die nachstehende Beschreibung der Abstimmeinrichtung des Empfängers nach Fig. 1 verfolgt. Um dieses Verständnis zu erleichtern, sind Teile der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform und ihre Verbindungen mit denselben Bezugszeichen versehen, wie sie auch in F i g. 1 zur Bezeichnung dieser Teile verwendet werden. Um die in den F i g. 2 und 3 veranschaulichten Merkmale der F i g. 1 zuzuordnen, werden in der nachstehenden Beschreibung der Fig. 1 außerdem Bezeichnungen »0« und »1« für Binärwerte von zu der Abstimmeinrichtung gehörenden Steuersignalen verwendet. Ein Signal des Binärwerts »0« entspricht einer Spannung nahe Masse, und ein Signal des Binärwerts »1« entspricht etwa +12 Volt Gleichspannung in den logischen Schaltungen nach den F i g. 2 und 3. Diese Schaltungen können beispielsweise integrierte COS/ MOS-Schaltungen sein, die mit solchen Spannungen arbeiten.

Bei der Abstimmeinrichtung des Fernsehempfängers nach Fig. 1 gibt es zwei Betriebsarten. In einer ersten oder nicht-abtastenden Betriebsart, d. h. wenn ein gewählter Kanal über eine genormte Trägerfrequenz empfangen wird, sind der programmierbare 1 : N-Teiler 34 und der programmierbare 1 : R-Teiler 38 jeweils auf ein vorbestimmtes Teilungsmaß eingestellt

In der nicht-abtastenden Betriebsart, die zur Abstimmung des Empfängers auf Normfrequenzträger angewendet wird, befindet sich ein vom Benutzer betätigbarer Abtastbetrieb-Einschalter 54 in seiner geöffneten Stellung (wie dargestellt), so daß ein Steuersignal ABTASTUNG EIN (ein Signal mit dem Binärwert »1«, welches das Fehlen bzw. das Komplement eines Steuersignals ABTASTUNG EIN darstellt) über eine Leitung 58 an eine Schalterlogik 56 und über eine Leitung 60 an eine Logikschaltung 62 zur Zähler-Voreinstellung geliefen wird, um die dem Empfang ungenormter Träger zugeordnete Einrichtung in der weiter unten beschriebenen Weise unwirksam zu machen.

Als Antwort auf das Steuersignal ABTASTUNG EIN erzeugt die Schalterlogik 56 ein Steuersignal »ABTA STUNG STOPNr. /« (mit dem Binärwert »0«), das über eine Leitung 90 zu einem Takt-Einschalter 68 gelangt um zu verhindern, daß Taktimpulse von einem 1 : /4-Teiler 66 übt.r eine Leitung 114 den Takteingang eines umkehrbaren Zählers 42 erreichen. Die Folge ist daß der Zähler 42 das 1 : /?-Teilungsmaß des Frequenzteilers 38 nicht ändert wie er es sonst bei der weiter unten beschriebenen abtastenden Betriebsart tut.

Bei jeder von beiden Betriebsarten wählt der Benutzer einen Kanal, indem er entsprechende Tasten der Kanalwahltastatur 26 drückt oder anderweitig betätigt. Das Kanalnummer-Register 28 empfängt von der Tastatur 26 Binärsignale entsprechend der Kanalwahlinformation und zieht aus seinem Speicherteil Binärsignale, welche die dem gewählten Kanal entsprechende Zahl Ndarstellen. Die Binärdarstellung der Zahl N wird in den programmierbaren 1 : /V-Teiler 34 eingegeben, so daß dieser die Frequenz seiner Eingangssignale durch die Zahl N teilt.

Immer wenn in der nicht-abtastenden oder der ■-> abtastenden Betriebsart ein neuer Kanal gewählt wird, gibt das Kanalnummer-Register 28 neben der aus seinem Speicherteil gezogenen Binärdarstellung der Zahl N außerdem ein Steuersignal »IMPULSSTART« (Binärwert »1«) ab, welches über eine Leitung 78 der

κι Schalterlogik 56 zugeführt wird, um Flipflops 5612 und 5614 (in Fig. 3 gezeigt) zurückzusetzen. Die Funktion dieser Flipflops wird weiter unten beschrieben. Als Antwort auf das Steuersignal IMPULSSTART erzeugt die Schalterlogik 56 ihrerseits ein Steuersignal (Binär-

r, wert »0« auf der Leitung 88), welches dann seinerseits einen Schalter 48 veranlaßt, das Ausgangssignal (Leitung 122) einer Tiefpaß-und Verstärkerschaltung 46 über die Leitung 128 auf den Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 zu koppeln, um die oben beschriebene Phasensynchronschleife zu schließen.

Das Steuersignal IMPULSSTART wird außerdem dem Zähler-Voreinsteller 62 zugeführt, um ihn vor der Eingabe einer neuen Information aus dem Kanalnummer-Register 28 zurückzusetzen.

Neben der richtigen Zahl Λ/für den programmierbaren Frequenzteiler 34 und neben dem Steuersignal IMPULSSTART liefert das Kanalnummer-Register 28 außerdem drei sogenannte Bandsteuersignale (jeweils

jo mit dem Binärwert »1«): Ein Steuersignal »UHF«, wenn ein Kanal im UHF-Bereich (z.B. Kanäle 14 bis 83) gewählt worden ist; ein Steuersignal »UVHF«, wenn ein Kanal im unteren VHF-Bereich (z. B. Kanäle 2 bis 6) gewählt worden ist; ein Steuersignal »OVHF«, wenn ein

j--, Kanal im oberen VHF-Bereich (z. B. Kanäle 7 bis 13) gewählt worden ist. Die Bandsteuersignale wirken in Verbindung mit dem Steuersignal ABTASTUNG EIN auf den Zähler-Voreinsteller 62, damit dieser die jeweils richtige Zahl R wählt.

Die besagten Bandsteuersignale werden außerdem in einer geeigneten bekannten Weise (nicht gezeigt) spannungsgesteuerten Abstimmelementen wie etwa Kapazitätsdioden im Oszillator 50 und im 1 : K-Voruntersetzer 52 zugeführt, um die Frequenz des Eingangs-Signals des 1 : /V-Teilers 34 entsprechend dem Frequenzband einzustellen, in dem sich der gewählte Kanal befindet.

Die Werte N und R zum Abstimmen des Empfängers auf Normfrequenzträger sind in den Spalten »N

-,o Abtastung & Nicht-Abtastung« und »R Nicht-Abta stung« in der Tabelle nach Fig.6 angegeben. Diese Tabellenwerte gelten für eine Ausführungsform, bei der die Frequenz des Kristalloszillators 40 fünf MHz beträgt und der Voruntersetzer 52 die Frequenz des Ausgangs-

signals des spannungsgesteuerten Oszillators 50 durch 256 teilt Es sei darauf hingewiesen, daß die Werte von N in MHz auch diejenigen Frequenzen des lokalen Überlagerersignals vom spannungsgesteuerten Oszillator 50 angeben, die bei ihrer Mischung mit den jeweils empfangenen genormten Trägerfrequenzen zu Zwischenfrequenzsignalen (Differenzfrequenz) führen, in

denen der Bildträger bei 45,75 MHz liegt (der genormte ZF-Bildträger in den meisten USA-Empfängern).

Am Anfang, wenn vom Benutzer ein Kanal gewählt worden ist und der programmierbare 1 : N-Teiler 34 sowie der programmierbare 1 : R-Teüer 38 eingestellt worden sind, schwingt der spannungsgesteuerte Oszillator 50 zunächst mit einer unbestimmten Frequenz (z. B.

irgendwo in der Mitte des gewählten Bandes). Die Betriebsfrequenz des Oszillators 50 wird abhängig vom ausgangsseitigen Gleichspannungs-Steuersignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 so lange geändert, bis das vom Ausgang des Phasendetektors 36 gelieferte Fehlersignal anzeigt, daß kein Phasen- oder Frequenzunterschied zwischen den Ausgangssignalen des programmierbaren 1 : ZV-Teilers 34 und des programmierbaren 1 : /?-Teilers 38 mehr vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt liefert die Phasensynchronschleife (gebildet aus dem spannungsgesteuerten Oszillator 50, dem 1 : K-Voruntersetzer 52, dem programmierbaren 1 : ZV-Teiler 34, dem Phasendetektor 36, dem programmierbaren 1 : Ä-Teiler 38, dem Kristalloszillator 40 und der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46) ein lokales Oszillatorsignal (Überlagerersignal) am Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 mit einer Frequenz fi.o, die zur Frequenz ίχο des Ausgangssignals des Kristalloszillators 40 in folgender Beziehung steht:

J i,o ⁼ ~D~ 1^χο " (1)

Das Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 sollte einen genügend großen Amplitudenbereich haben, daß damit das Überlagerersignal des lokalen Oszillators für das betreffende Band über einen größeren Frequenzbereich geändert werden kann, als es dem Abstand benachbarter Kanäle entspricht. Der besagte Amplitudenbereich sei zweckmäßigerweise breit genug, damit der Empfänger auf alle Kanäle des betreffenden Bundes abgestimmt werden kann. So soll beispielsweise die Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 im unteren VHF-Bereich eine Steuerspannung liefern, die über einen ausreichend großen Bereich zwischen einer ersten und einer zweiten Spannung gehen kann, um den Empfänger auf einen beliebigen der Kanäle 2,3, 4,5 und 6 abstimmen zu können.

Das lokale Überlagerersignal vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 wird dem Mischer 16 zugeführt, worin es in herkömmlicher Weise mit dem Ausgangssignal des HF-Verstärkers 14 kombiniert wird, um ein ZF-Signal mit einem Bildträger zu erzeugen, dessen Frequenz (z. B. 45,75 MHz) gleich ist der Differenz zwischen den Frequenzen des empfangenen Trägers und des lokalen Überlagerersignals. Das ZF-Signal wird im ZF-Verstärker 18 verstärkt, und mittels des Videodetektors 20 wird anschließend die Videoinformation abgeleitet. Die Videosignale werden in der Schaltung 22 verarbeitet, um auf der Schirmfläche der Bildröhre 24 ein Bild zu erzeugen.

Wenn der Fernsehteilnehmer Signale aus einem mit ungenormten Trägern arbeitenden Netz empfangen will (z. B. über eine Gemeinschafts-Antennenanlage oder ein MATV-System), dann wird der Abtastbetrieb-Einschalter 54 geschlossen und dadurch ein Steuersignal ABTASTUNG EIN (Binärwert »0«) erzeugt um die Abstimmeinrichtung in die zweite oder abtastende Betriebsart umzuschalten. In dieser zweiten oder abtastenden Betriebsart wird während des Empfangs einer ungenormten Trägerfrequenz, die irgendwo in unbestimmter Nähe (z. B. im Bereich von ±2 MHz) der Frequenz eines entsprechenden Normfrequenzträgers liegt der programmierbare 1 : ZV-Teiler 34 wiederum auf einen festen Wert entsprechend dem ausgewählten Kanal eingestellt Der 1 : Ä-Teiler 38 wird jedoch zunächst auf ein erstes Teilungsmaß eingestellt welches kleiner ist als das dem entsprechenden Normfrequenzträger zugeordnete Teilungsmaß (auf welches der programmierbare I : R-Teiler 38 im Fall der ersten Betriebsart eingestellt werden würde), und dann wird dieses erste Teilungsmaß progressiv in Richtung auf ein zweites Teilungsmaß erhöht, welches größer ist, als der ^ri dem entsprechenden Normfrequenzträger zugeordnete Wert, bis die Abstimmung erhalten wird oder bis das zweite Teilungsmaß erreicht ist, wie es weiter unten noch ausführlicher erläutert wird.

Bei der abtastenden Betriebsart wählt der Benutzer

κι (wie bei der nicht-abtastenden Betriebsart) einen Kanal durch Niederdrücken entsprechender Tasten auf der Kanalwahltastatur, und abhängig davon werden Binärinformationen, weiche die Zahl N darstellen, in den programmierbaren 1 : /V-Teiler 34 eingegeben. Außerdem erzeugt das Kanalnummer-Register 28 noch ein Steuersignal IMPULSSTART(Binärwerl »1«), welches auf die Schalterlogik 56 gegeben wird, um die Flipflops 5612 und 5614 zurückzusetzen. Als Antwort auf das Steuersignal IMPULSSTART erzeugt die Schalterlogik 56 ein Steuersignal (Binärwert »0« auf der Leitung 88), um den Schalter 48 zu veranlassen, den Ausgang der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 zunächst auf den Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 zu koppeln. Außerdem setzt das Steuersignal IM- PULSSTART auch den Zähler-Voreinsteller 62 zurück, bevor in diesen neue Daten aus dem Kanalnummer-Register 28 eingegeben werden. Auch liefert das Kanalnummer-Register 28 wie bei der nicht-abtastenden Betriebsart ein Steuersignal UHF, UVHF oder OVHF, je nachdem, in welchem Frequenzband der gewählte Kanal liegt.

Entsprechend dem vom Kanalnummer-Register 28 gelieferten Steuersignal OVHF oder UVHF und dem vom Schalter 54 gelieferten Steuersignal ABTASTUNG

jj EIN gibt der Zähler-Voreinsteller 62 Binärsignale auf den umkehrbaren Zähler 42, welche den ersten vorgewählten Wert unter demjenigen Wert darstellen, auf den die Zahl R bei Wahl desselben Kanals im nicht-abtastenden Betrieb eingestellt werden würde.

Die den verschiedenen Kanälen zugeordneten ersten voreingestellten Werte, die während des abtastenden Betriebs in den umkehrbaren Zähler 42 eingegeben werden, sind in der mit »ST/4/?T/?«bezeichneten Spalte der Tabelle nach F i g. 6 angegeben.

Der Zähler-Voreinsteller 62 erzeugt außerdem die Komplemente OVHF und UVHF der Steuersignale OVHFund UVHF. Diese Komplementärsignale werden über eine Vielfachleitung 64 auf eine logische Abtastungs-Stopschaltung 70 gegeben, um diese Schaltung

so auf einen von zwei vorgewählten Werten (abhängig davon, ob der gewählte Kanal im oberen oder im unteren VHF-Band liegt) oberhalb desjenigen Werts einzustellen, auf den die Zahl R in der nicht-abtastenden Betriebsart eingestellt werden würde. Der zweite vorgewählte Wert entspricht dem Höchstwert auf den die Zahl R in der abtastenden Betriebsart erhöht werden kann. Die den verschiedenen Kanälen zugeordneten zweiten vorgewählten Werte sind in der mit »STOP R« bezeichneten Spalte der Tabelle nach F i g. 6

bo eingetragen.

Als Antwort auf das Steuersignal ABTASTUNG EIN gibt die Schalterlogik 56 ein Steuersignal ABTA STUNGSTOPNrA (Binärwert »1«, der das Fehlen bzw. das Komplement des Steuersignals ABTASTUNG STOP Nr. 1 darstellt), um zu ermöglichen, daß Taktsignale aus einem 1 : Λ-Teiler 66 den Takteingang des umkehrbaren Zählers 42 erreichen. Unter Steuerung durch diese Taktsignale erhöht der umkehrbare Zähler

42 die Zahl R vom ersten vorgewählten Wert auf den zweiten vorgewählten Wert. Die den verschiedenen Kanälen zugeordneten zweiten vorgewählten Werte sind in der mit »STOP R« bezeichneten Spalte der Tabelle nach F i g. 6 eingetragen. ^r>

Die aus dem spannungsgesteuerten Oszillator 50, dem 1 : K-Voruntersetzer 52, dem programmierbaren 1 : N-Teiler 34, dem Phasendetektor 36, dem Kristalloszillator 40, dem programmierbaren 1 : /?-Teiler 38 und der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 bestehende Phasensynchronschleife arbeitet wie bei der nicht-abtastenden Betriebsart, um die Frequenz 4o des lokalen Oszillatorsignals entsprechend der obigen Gleichung (1) zu steuern. Solange jedoch die aufeinanderfolgenden Taktimpulse aus dem ! : ,4-Teiler 66 den umkehrbaren !■> Zähler 42 erreichen, wird die Zahl R fortschreitend mit jedem dieser Taktimpulse um einen vorbestimmten Betrag erhöht. Wie die mit »Δ R« bezeichnete Spalte in der Tabelle nach F i g. 6 zeigt, sind diese Beträge oder Schritte der Erhöhung von R für die verschiedenen Kanäle gleich 2, wenn das Teilungsmaß A gleich 2 gewählt ist. Diese schrittweise Erhöhung hat zur Folge, daß die Frequenz des lokalen Oszillator- oder Überlagerersignals stufenweise vermindert wird. Die Anfangs- und Endwerte der Frequenzen des lokalen Überlagerersignals und die Größe der Frequenzstufen für die verschiedenen Kanäle sind in den Spalten »//.o START« und »//.o STOP« und »ΛΖ/,ο« der Tabelle nach F i g. 6 angegeben, und zwar für den Fall, daß das Teilungsmaß A gleich 2 gewählt ist. jo

Das lokale Überlagerersignal vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 wird wie bei der nicht-abtastenden Betriebsart mit dem Ausgangssignal des HF-Verstärkers 14 im Mischer 16 kombiniert, um ein moduliertes ZF-Signal zu erzeugen, dessen Träger- r> frequenz in direkter Beziehung innerhalb eines dem Frequenzbereich des lokalen Überlagerersignals entsprechenden Bereich stufenweise erhöht wird. Der Abtastbereich für jeden Kanal ist so breit gewählt, daß er diejenige Frequenz des lokalen Überlagerersignals umfaßt, die bei Kombinierung mit der empfangenen ungenormten Trägerfrequenz im Mischer 16 zu einem modulierten ZF-Signal führt, in welchem der Bildträger die vorbestimmte Frequenz (z. B. 45,75 MHz) hat. Wenn die ZF-Trägerfrequenz stufenweise vermindert wird, erzeugt ein zur automatischen Feinabstimmung (AFA) dienender und mit dem Ausgang des ZF-Verstärkers 18 gekoppelter Frequenzdiskriminator 92 eine Spannung, die ein Maß für die Frequenzabweichung zwischen der Frequenz des ZF-Trägers und 45,75 MHz ist Die F i g. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung für die Feinabstimmungsautomaiik (AFA-Schaltung) 92 eine S-förmige Spannungs/Frequenz-Kennlinie 412, die typische Spannungs- und Frequenzwerte für die in den Fig.2 und 3 gezeigte Ausführungsform hat Die S-förmige Kennlinie 412 hat zwischen einer Minimum- und einer Maximumamplitude einen Amplitudenbereich entsprechend einer Frequenzabweichung (±25 KHz), die ein Bruchteil des Frequenzabstandes zwischen den Kanälen ist (6 MHz). Die Richtung, in der sich die Frequenz des modulierten ZF-Trägers bei der Abtastung ändert (Abtastrichtung), ist ebenfalls in der F i g. 4 angegeben.

Das am (+)-Ausgang der AFA-Schaltung 92 erzeugte Ausgangssignal wird fiber eine Leitung 104 auf einen Schwellendetektor 82 gegeben, der dieses Signal überwacht Der Schwellendetektor 82 erzeugt ein Steuersignal SCHWELLE (Binärwert »1«), wenn die Spannung am (+)-Ausgang der AFA-Schaltung 92 fiber einen vorbestimmten Schwellenwert 414 ansteigt. Das Steuersignal SCHWELLE wird über eine Leitung 106 auf die Schaltlogik 56 gegeben, worin es das Flipflop 5612 setzt.

Das AFA-Signal (Signal zur automatischen Feinabstimmung) vom ( —)-Ausgang der AFA-Schaltung 92 wird über eine Leitung 124 einem AFA-Verstärker 94 zugeführt. Der Verstärkungsfaktor des AFA-Verstärkers ist so gewählt, daß das verstärkte AFA-Signal im wesentlichen den gleichen Amplitudenbereich zwischen einer ersten und einer zweiten Spannung hat wie das Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46. Das heißt, der Amplitudenbereich des verstärkten Ausgangssignals des AFA-Verstärkers 94 sollte bei Zuführung dieses Signals zum spannungsgesteuerten Oszillator 50 im wesentlichen dieselbe Spannung für einen gewählten Kanal liefern, wie es das Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 tut. Es sei erwähnt, daß die besagte erste und zweite Spannung des verstärkten AFA-Signals Frequenzabweichungen des Zwischenfrequenzträgers zwischen denjenigen Abweichungen entsprechen, die den Maximal- und Minimalspannungen der Frequenzdiskriminatorkennlinie der A FA-Schaltung 92 zugeordnet sind.

Die Fig.5 ist eine Kennlinie, welche die Spannung eines verstärkten AFA-Ausgangssignals des AFA-Verstärkers 94 abhängig von der Frequenz zeigt und in der typische Spannungs- und Frequenzwerte für die Ausführungsform nach den Fig.2 und 3 angegeben sind. Die Richtung, in der die Frequenz des modulierten ZF-Trägers bei der Abtastung geändert wird, ist in F i g. 5 ebenfalls angegeben. Außerdem zeigt die F i g. 5 die ungefähren Werte der dem spannungsgesteuerten Oszillator 50 zugeführten Steuerspannungen für die Kanäle des unteren VHF-Bandes. Eine ähnliche Charakteristik ist den Kanälen des oberen VHF-Bandes zugeordnet. Schließlich zeigt die F i g. 5 noch einen Teil einer Treppenfunktion 514 ähnlich dem Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46, welche die stufenweise Erhöhung der Frequenz des modulierten ZF-Trägers bewirkt.

Ein Vergleicher 48 vergleicht das ihm über eine Leitung 100 zugeführte Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 (Wellenform 514) mit dem über eine Leitung 98 zugeführten Ausgangssignal des AFA-Verstärkers 94 (Wellenform 512) und erreugt ein Steuersignal VERGLEICH (Binärwert »1«), wenn die Spannungen dieser beiden Signale gleich sind. Das Steuersignal VERGLEICH wird über eine Leitung 102 auf die Schaltlogik 56 gegeben und setzt darin das Flipflop 5614.

Wenn das Flipflop 5612 als Antwort auf das Steuersignal SCHWELLE und das Flipflop 5614 als Antwort auf das Steuersignal VERGLEICH gesetzt sind, dann liefert die Schaltlogik 56 ein Steuersignal (Binärwert »1« auf der Leitung 88), um den Ausgang der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 vom Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 abzutrennen und stattdessen den Ausgang des AFA-Verstärkers 94 mit dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 zu koppeln. Nun steuert das verstärkte AFA-Signal die Frequenz des vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 gelieferten lokalen Überlagerersignals.

Wenn infolge von Änderungen der Temperatur oder der Kenngrößen von Bauteilen oder dergleichen die Frequenz des Überlagerersignals von derjenigen Frequenz aus wandert, die zum Zeitpunkt des

Umschaltens des Steuereingangs am spannungsgesteuerten Oszillator 5C vom Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 auf das verstärkte AFA-Signal eingestellt war, wirkt die AFA-Schaltung 92 nach Art einer Gegenkopplung, um ein verstärktes AFA-Si- ^r> gnal zu erzeugen, welches der auf die Auswanderung zurückzuführenden Frequenzänderung entgegenwirkt.

Das Steuersignal SCHWELLE zeigt an, daß sich das verstärkte AFA-Signal im richtigen Sinne zur Durchführung der automalischen Feinabstimmung ändert. Der in Schwellenwert 414 in F i g. 4 entspricht dem Schwellenwert 516 in Fig. 5. Wenn der Schalter 48 verstärkte AFA-Signale von der AFA-Schaltung 92 zum spannungsgesteuerten Oszillator 50 geben würde, bevor das verstärkte AFA-Signal den Schwellenwert 5J6 erreicht ι·> hat, dann würde keine automatische Feinabstimmung erzielt werden, weil sich die zum spannungsgesteuerten Oszillator 50 gelieferte Steuerspannung in der falschen Richtung ändern würde, d. h. entlang der Flanke 518 der Kennlinie 512 statt entlang der Flanke 520.

Das Steuersignal VERGLE'CH zeigt an, daß das verstärkte AFA-Signal eine Steuerspannung liefert, die bei Beaufschlagung des spannungsgesteuerten Oszillators 50 diesen zur Abgabe eines Überlagerersignals veranlaßt, dessen Frequenz ausreichend nahe an der 2^ri dem ausgewählten Kanal zugeordneten Überlagererfrequenz liegt. Als Beispiel sei angenommen, daß der Kanal 4 gewählt worden ist. Falls dann der Schalter 48 den Ausgang des AFA-Verstärkers 94 mit dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 in verbinden würde, wenn die Spannung des AFA-Signals beim Schwellenwert 516 läge, würde die dem spannungsgesteuerten Oszillator 50 angelegte Steuerspannung einem Kanal in der Nähe des Kanals 2 statt der für den Kanal 4 erforderlichen Steuerspannung entspre- j"> chen.

Der spannungsgesteuerte Oszillator 50 wird also von seiner über die Phasensynchronschleife gehenden Steuerung auf die automatische Feinabstimmung umgeschaltet, wenn beide Steuersignale SCHWELLE und VERGLEICH vorhanden sind. Wenn die Steuersignale SCHWELLE und VERGLEICH erzeugt worden sind. Hefen die Schaltlogik 56 außerdem ein Steuersignal ABTASTUNG STOPNr. 1 (Binärwert »0« auf der Leitung 90), mit welchem die Zuführung der Taktsignale zum Takteingang des umkehrbaren Zählers 42 unterbunden wird, um eine weitere Erhöhung des Teilungsmaßes des programmierbaren 1 : /?-Teilers 38 zu verhindern und damit den Abtastbetrieb zu beenden.

Wenn keine automatische Feinabstimmung erzielt so wird, bevor die Zahl R ihren Endwert erreicht (»R STOP« in der Tabelle nach Fig. 6), dann erzeugt die Abtastungs-Stopschaltung 70 ein Steuersignal ABTA STUNG STOP Nr. 2 (Binärwert »0« auf der Leitung 108), um die weitere Zuführung von Taklsignalen zum Takteingang des umkehrbaren Zählers 42 zu unterbinden und die Abtastung zu beenden. Der Fernsehteilnehmer sieht dann ein Bild schlechter Qualität und kann einen anderen Kanal wählen, oder er kann ein neues Abtastintervall einleiten, indem er einen anderen Kanal wählt und dann den ursprünglich gewählten Kanal neu wählt.

Es sei betont, daß die Frequenz des modulierten ZF-Trägers durch Verminderung der Frequenz des vom lokalen Oszillator kommenden Überlagerersignals progressiv vermindert wird. Dies ist zweckmäßig, damit der erste zu erreichende Träger tatsächlich der gewünschte Bildträger und nicht der Tonträger eines benachbarten Kanals ist. Die Gefahr von Falschabstimmungen wird also vermieden oder sehr gering gehalten.

Wenn vom Kanalnummer-Register 28 ein Steuersignal UHF erzeugt worden ist, selbst wenn der Abtastbetrieb-Einschalter 54 zum Zwecke der Abstimmung des Empfängers auf eine ungenormte Trägerfrequenz geschlossen worden ist, dann erzeugt die Schaltlogik 56 als Antwort auf dieses UHF-Steuersignal ein Steuersignal A BTASTUNG STOP Nr. 1, um über die Takt-Einschaltlogik 68 zu verhindern, daß Taktsignale vom 1 : /^-Teiler 66 zum Takteingang des umkehrbaren Zählers 42 gelangen. Daher wird, ob der Abtastbetrieb-Einschalter geschlossen ist oder nicht, die Zahl R im programmierbaren 1 : /?-Teiler 38 nicht erhöht, wenn ein U H F-Kanal gewählt worden ist. Diese Vorkehrung ist getroffen, weil die meisten Fernseh-Versorgungssysteme die Frequenzen der UHF-Träger nicht auf andere UHF-Frequenzen umsetzen, so daß bei Wahl eines UHF-Kanals die abtastende Betriebsart nicht erforderlieh ist. Im Bedarfsfall kann die Abstimmeinrichtung jedoch auch so modifiziert werden, daß mit ihr eine Abstimmung auf ungenormte UHF-Trägerfrequenzen in der abtastenden Betriebsart geschehen kann.

Einzelheiten der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform sind aus den oben genannten Gründen nicht näher beschrieben worden. Hinsichtlich der Logikschaltung nach F i g. 2 sei jedoch erwähnt, daß die als Teil des programmierbaren 1 : /?-Teilers 38 vorgesehene integrierte Schaltung CD4027 ein Flipflop ist, welches die Frequenz des Ausgangssignals der integrierten Zählerschaltung CD4059, die ebenfalls im Teiler 38 enthalten ist, durch 2 dividiert. Folglich sind die eingestellten Zahlen in den integrierten Zählerschaltungen CD4029, die den umkehrbaren Zähler 42 darstellen, nur halb so groß wie die in der Tabelle nach Fig. 6 angegebenen entsprechenden Werte für R. Außerdem werden der Abtastungs-Stopschaltung 70 nur die Binärsignale zugeführt, welche »1«, »2« und »4« entsprechen, um die höchstwertige Ziffernstelle (Zehnerstelle) und die niedrigstwertige Ziffernstelle (Einerstelle) der den Werten von »STOP R« entsprechenden Zahlen zu bilden, da die höchstwertige und die niedrigstwertige Ziffernstelle der den Werten von »STOP R« entsprechenden Zahlen zu ihrer Bildung keine »8« benötigen. Außerdem werden die Binärsignale zur Bildung der Hunderterstelle der vom umkehrbaren Zähler 42 gelieferten Zahlen nicht auf die logische Abtastungs-Stopschaltung 70 gegeben, weil die Ziffer in der Hunderterstelle für den unteren und den oberen VHF-Bereich jeweils die gleiche ist und nicht erhöht wird.

Vorstehend wurde in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben, daß die Frequenzverminderung des modulierten ZF-Trägers durch Vergrößerung des Teilungsmaßes des programmierbaren 1 : Ä-Teilers 38 erfolgt. Alternativ kann man jedoch auch die Frequenz des ZF-Trägers vermindern, indem man den in den programmierbaren 1 : yV-Teiler 34 eingegebenen Wert vermindert, wie es mit der gestrichelt angedeuteten Vielfachleitung 126 zwischen dem umkehrbaren Zähler 42 und dem programmierbaren 1 : /V-Teiler 34 gezeigt ist Bei der vorstehend beschriebenen Abstimmeinrichtung erfolgt die progressive Änderung der Frequenz des ZF-Trägers jeweils im Sinne einer Verminderung, um eine Abstimmung des Empfängers auf den Tonträger eines benachbarten Kanals zu vermeiden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Frequenz des ZF-Trägers progressiv jeweils nach oben zu verändern.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Abstimmen eines Empfängers, insbesondere eines Fernsehempfängers auf einen hochfrequenten Träger, der einer Abstimmposition zugeordnet ist und der eine genormte Frequenz oder eine nichtgenormte Frequenz, die willkürlich neben der genormten Frequenz liegt, hat, mit einem steuerbaren Oszillator zum Erzeugen eines örtlichen Überlagerersignals, ferner mit einer Quelle für ein relativ frequenzstabiles Signal, sowie mit einer Mischeinrichtung zur Kombination des hochfrequenten Trägers mit dem örtlichen Überlagerersignal unter Erzeugung eines Zwischcnfrequenzsignals, das mindestens einen in.^rormationsführenden Träger enthält, dessen Frequenz einen Standardwert hat, gekennzeichnetdurch: