DE2655947B1 - Zaehlschaltung zur Ermittlung der Empfangsfrequenz bzw. des Empfangskanals in einem Hochfrequenzueberlagerungsempfaenger - Google Patents
Zaehlschaltung zur Ermittlung der Empfangsfrequenz bzw. des Empfangskanals in einem HochfrequenzueberlagerungsempfaengerInfo
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Description
Es gibt bekanntlich Rundfunkgeräte, bei denen die Anzeige der empfangenen Frequenz bzw. des empfangenen
Kanals nicht auf einer Skala, sondern durch eine digitale Frequenz- bzw. Kanalanzeige erfolgt. Ein
solcher Rundfunkempfänger mit einer digitalen Frequenz- bzw. Kanalanzeige ist beispielsweise in der
Zeitschrift »Funkschau« 1976, Heft 9, Seiten 334-337,
beschrieben. Das Prinzip der digitalen Anzeige beruht darauf, die Schwingungen des AM- oder des FM-Oszillators
mit elektronischen Zählern zu zählen. Grundsätzlich erfolgt das Zählen periodisch jeweils während einer
bestimmten Zeitdauer, der sogenannten Torzeit. Da sich bei Überlagerungsempfängern die Empfangsfrequenz
ίο um den Wert der Zwischenfrequenz von der Oszillatorfrequenz
unterscheidet, muß die ZF subtrahiert (bzw. gegebenenfalls addiert) werden. Bei der bekannten
Schaltung wird dies dadurch erreicht, daß die Zählerstufen des elektronischen Zählers vor Zählbeginn auf einen
solchen Ausgangswert vorprogrammiert werden, daß nach einer während der Torzeit erzielten Impulszahl, die
der Zwischenfrequenz entspricht, der höchste Zählerstand bzw. der Zählstand Null erreicht wird. Die
folgenden Impulse der Oszaillatorfrequenz ergeben dann bei Ende der Torzeit gerade den Wert der
Empfangsfrequenz. Auf diese Weise wird durch die Vorprogrammierung die gezählte Oszillatorfrequenz
um den Wert der fest vorprogrammierten ZF korrigiert. Es ist jedoch ein Nachteil, daß der Festwert der
vorprogrammierten ZF nicht immer mit dem Wert der tatsächlichen durch die im ZF-Teil verwendeten Filter
bestimmten ZF übereinstimmt. Dies ist insbesondere bei Verwendung von keramischen Filtern der Fall, deren
Einsatz an sich wegen ihrer Vorzüge erwünscht ist.
Keramische Filter sind nämlich im Vergleich zu Spulenfiltern relativ billig. Sie werden beim Herstellungsprozeß
automatisch abgeglichen, so daß im Nachhinein kein Nachabgleich mehr möglich ist.
Deshalb streut in der Praxis bei Keramikfiltern der Wert
J5 ihrer ZF von Filter zu Filter.
Andererseits ist der Festwert für die Vorprogrammierung der Zählerstufen vor dem Einbau in das Gerät
ebenfalls fest einprogrammiert. Es treten daher in vielen Fällen die erwähnten Unterschiede zwischen dem
vorprogrammierten Festwert und dem Wert der keramischen Filter auf. Diese Abweichungen führen
aber zu einer flaschen Anzeige der Empfangsfrequenz. Wenn beispielsweise der durch das keramische Filter
vorgegebene Wert der ZF größer ist als der vorprogrammierte Festwert, wird eine zu hohe
Empfangsfrequenz von dem elektronsichen Zähler ermittelt und angezeigt. Man könnte zwar daran
denken, nachträglich die schon vorprogrammierten Zählerstufen auf einem dem betreffenden Filter
zugeordneten Wert umzuprogrammieren, es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser Weg sehr umständlich und
mit relativ großem Aufwand verbunden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die an sich erwünschte Verwendung der relativ billigen
vorgefertigten und bereits auf einen bestimmten Wert abgeglichenen Filter zu ermöglichen, ohne daß die
Vorprogrammierung der Zählerstufen geändert werden muß und trotzdem eine richtige Anzeige der Empfangsfrequenz zu gewährleisten.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich praktisch eine Änderung des vorprogrammierten
Festwertes dadurch erreichen läßt, daß man die an sich
f>5 fest vorgegebene Torzeit verändert. Die jeweilige
Zählzeit — und damit die jeweilige Torzeit — umfaßt zwei Abschnitte. Zunächst wird von dem vorprogrammierten
Wert aus bis auf den Zählerstand Null gezählt,
womit der Wert der ZF von der Empfangsfrequenz
subtrahiert ist. Im Anschluß daran wird vom Zählerstand Null aus die eigentliche Empfangsfrequenz
gezählt. Wenn man nun die Torzeit durch kontinuierliche Änderung ihres Beginns etwas verkürzt, so bleibt für
den zweiten Zählabschnitt — wenn also nach dem Abzählen des vorprogrammierten Festv/ertes die
Zählung der Empfangsfrequenz bei dem Zählerstand Null beginnt — nur noch eine geringe Zeit zur
Verfugung. Es wird deshalb ein geringerer Wert für die Empfangsfrequenz ermittelt. Dies entspricht aber
praktisch einer Änderung der Vorprogrammierung, da dieser geringere Wert für die Empfangsfrequenz auch
dann gezählt werden würde, wenn bei unveränderter Torzeit ein größerer Wert für die ZF vorprogrammiert
worden wäre. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich eine Änderung der Torzeit wesentlich leichter
erreichen läßt, als eine etwa erforderliche Änderung der Vorprogrammierung. Durch die Änderung der Torzeit
ist somit in einfacher Weise eine Anpassung an die ZF der jeweils verwendeten Filter möglich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Prinzipschaltbild eines Hochfrequenzüberlagerungsempfängers,
in dem die Erfindung angewendet ist und
F i g. 2 einen Schaltungsauszug aus F i g. 1 mit einer Ausführungsform für die kontinuierliche Änderung der
Torzeit.
In F i g. 1 werden die von einer Antenne 1 empfangenen Hochfrequenzschwingungen von einem
Hochfrequenzteil 2 verstärkt. In einer Mischschaltung 3 werden die empfangenen Hochfrequenzschwingungen
mit den Schwingungen eines Oszillators 7 gemischt, wodurch die Zwischenfrequenz ZF entsteht, die in
einem in der Mischschaltung 3 enthaltenen Zwischenfrequenzteil verstärkt wird. Es schließen sich ein
Demodulator 4 und ein NF-Verstärker 5 an, welcher einen Lautsprecher 6 mit der demodulierten NF speist.
Zur Darstellung der Empfangsfrequenz auf einer Anzeigeeinrichtung 11 werden die Schwingungen des
Oszillators 7 von einem Zähler 10 periodisch jeweils innerhalb einer Torzeit Γ gezählt. Zu diesem Zweck ist
der Oszillator 7 mit einem Breitbandverstärker 8 verbunden, der — je nach Empfangsbereich —
entweder die Oszillatorschwingungen bei AM-Betrieb oder bei FM-Betrieb verstärkt Durch die Torschaltung
9 ist angedeutet, daß die Zählung periodisch jeweils innerhalb der Torzeit Γ erfolgt. Von einem Quarzoszillator
12 werden Impusle 16 erzeugt, deren Impulsbreite Tgleich der Torzeit — also der Zählzeit — ist. Über eine
Leitung 14 und eine weiter unten näher beschriebene Schaltung 13 gelangen die Impulse 16 zu der
Torschaltung 9, welche jeweils nur während der Impulsbreite Γ durchlässig ist, so daß die Oszillatorschwingungen
nur während der Torzeit T von dem Breitbandverstärker 8 zum Zähler 10 gelangen können.
Der Zähler 10 ist in der oben beschriebenen Weise auf einen der jeweiligen Zwischenfrequenz entsprechenden
Wert (z. B. 460 kHz bei AM und 10,7 MHz bei FM) vorprogrammiert, wodurch die ZF von der Oszillatorfrequenz
subtrahiert wird. Die soweit beschriebene Schaltung ist — mit Ausnahme der Schaltung 13 — im
Prinzip aus der eingangs genannten Zeitschrift bekannt.
Wie in F i g. 1 unten zu erkennen ist, wird die Torzeit durch negative Impusle 16 gebildet. Während der
Torzeit Γ beträgt der Spannungspegel z. B. —5 V und während der anderen Zeit 0 V. Es sei nun angenommen,
daß der Zähler 10 auf einen der ZF von 10,7 MHz entsprechenden Wert vorprogrammiert ist. Das im
ZF-Teil 3 als Baugruppe eingesetzte und bereits abgeglichene Filter, z. B. ein Keramikfilter oder ein
Quarzfilter (nicht dargestellt), möge jedoch eine etwas größere ZF, z. B. 10,8 MHz, aufweisen. Bei einer
angenommenen Torzeit T von 8 msec und einer
ίο Empfangsfrequenz von beispielsweise 100 MHz wird
ohne die Erfindung die Empfangsfrequenz von dem Zähler 10 um z. B. 100 kHz zu groß ermittelt. Wegen der
hinsichtlich der tatsächlichen Zwischenfrequenz des ZF-Teils 3 »falschen«, zu niedrigen Vorprogrammierung
wird nämlich ein zu geringer Wert von der Oszillatorfrequenz subtrahiert, d.h., es wird eine zu
große Empfangsfrequenz angezeigt.
Um diesen Fehler zu beseitigen, sind in der weiter unten an Hand von Fig.2 näher zu erläuternden
Schaltung 13 Mittel vorgesehen, weiche eine kontinuierliche Änderung der Impulsbreite der Impulse 16
erlauben. Wie in F i g. 1 zu erkennen ist, bewirkt die Schaltung 13, daß die Vorderflanke 16a der über die
Leitung 15 zur Torschaltung 9 geführten Impulse 16 um die Zeit Δ Γ verzögert wird. Die Torschaltung 9 ist somit
um die Zeit Δ T gegenüber der ursprünglichen Zeit T kürzer geöffnet, so daß die reine Zählzeit des Zählers 10
verringert ist. Es werden demnach weniger Schwingungen gezählt als vorher. Das bedeutet aber, daß anstelle
des obenerwähnten zu hohen Wertes für die Empfangsfrequenz der richtige niedrigere Wert gezählt wird,
wenn man die Zeitdauer ΔΤ entsprechend wählt Im angegebenen Beispiel wird der Fehler von 100 kHz
durch ΔΤ=8 μβεσ beseitigt. Somit kann durch kontinu-
ierliche Änderung der Torzeit Teine Anpassung des für
die Zählung maßgebenden ZF-Wertes an die ZF des in dem ZF-Teil verwendeten Filters erreicht werden.
In F i g. 2 ist ein Schaltungsauszug aus F i g. 1 mit einem Ausführungsbeispiel für die Schaltung 13
dargestellt. Einander entsprechende Teile aus F i g. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Schwin-
. gungen des Oszillators gelangen über Vorteilerstufen 17 und 18 zu dem eigentlichen Frequenzzähler 19, dem die
von dem Quarzoszillator 12 erzeugten Torzeitimpulse 16 zugeführt sind. Der Frequenzzähler 19 ist beispielsweise
als ein MOS-IC aufgebaut und enthält auch die für den gesamten Zählablauf erforderliche Steuerschaltung
sowie eine Codierschaltung für die 7-Segmentanzeige 11, auf der die Empfangsfrequenz angezeigt werden soll.
Als Frequenzzähler 19 kann beispielsweise der in der eingangs genannten Zeitschrift beschriebene MOS-IC
DFU 101 verwendet werden. Die Vorteiler 17 und 18 sind in TTL-Technik aufgebaut Für den Vorteiler 17
kommt beispielsweise der Typ SN 7490 und für den Vorteiler 18 der Typ SN 7474 in Frage.
Die Schaltung 13 zur Verschiebung des Beginns der Torzeit T enthält ein Potentiometer 24, einen Widerstand
23, eine Diode 21 und einen Kondensator 22. Das Potentiometer 24 ist über eine Klemme 25 mit einer
Spannung von 0 V und über eine andere Klemme 26 mit -5 V verbunden. Der veränderbare Abgriff des
Potentiometers 24 führt über den Widerstand 23 zum Kondensator 22, welcher somit auf eine einstellbare
negative Spannung aufgeladen wird. Infolge der an der Ausgangsklemme 31 des Frequenzzählers 19 auftretenden
Impulse 16 wird der Kondensator 22 zu Beginn der Torzeit Tuber die Diode 21 entladen. Als Folge davon
tritt die unten rechts in F i g. 1 gestrichelt gezeichnete
Verzögerung um id Γ der Flanke 16a und damit des
Beginns der Torzeit T auf. Durch die Diode 21 wird erreicht, daß nur der Torzeitbeginn verzögert wird, das
Ende der Torzeit jedoch unbeeinflußt bleibt. Nach dem Ende der Torzeit, wenn der Impuls von —5 V auf 0 V
springt, wird der Kondensator wieder auf den ursprünglichen Wert aufgeladen, so daß beim nächsten
Torzeitimpuls wiederum die durch die Entladung bedingte Verzögerung des Torzeitbeginns um Δ Τ
auftritt. Die Größe der Verzögerung Λ T ist von der to
Größe der Voraufladung des Kondensators 22 abhängig. Durch Veränderung des Abgriffes des Potentiometers
24 kann der Wert der Voraufladung des Kondensators 22 und damit die Größe der Verzögerung
AT eingestellt werden. Somit läßt sich auf einfache Weise durch Betätigung des Potentiometers 24 die
Größe der ZF-Abweichung abgleichen, wobei in F i g. 2 jedoch nur eine Vergrößerung von einem bestimmten,
vorgewählten Wert möglich ist. Der Widerstand 20 dient als Außenwiderstand für einen im Frequenzzähler
befindlichen Schalttransistor am Punkt 31, der außerhalb der Torzeit Tgegen 0 V durchschaltet.
Die in der beschriebenen Art in ihrem Beginn verkürzten Impulse 16 gelangen über einen Inverter 28
zu einem Eingang £ (Enable) des Vorteilers 18 und über einen weiteren Inverter 29 zu einem Eingang R (Reset)
des Vorteilers 17. Durch diese Ansteuerung der Vorteiler 17 und 18 wird erreicht, daß sie nur während
der Torzeit in Funktion sind, so daß der Zählvorgang jeweils nur periodisch innerhalb der Torzeit Γ erfolgen
kann. Der Inverter 28, der beispielsweise vom Typ 7404 ist, enthält eine interne Diode 30, die in Fig.2
gestrichelt dargestellt ist. Diese Diode ist insofern von Bedeutung, als die logischen Spannungspegel bei dem
MOS-IC 19 und bei den TTL-Schaltungen 17, 18 unterschiedlich sind. Die Spannung von —5 V entspricht
in TTL-Technik dem logischen Pegel »0« und die Spannung von 0 V dem logischen Pegel »1«. Durch die
interne Diode 30 wird nun ein Absinken der Spannung unter den Wert - 5 V (TTL-»0«) erreicht. Wenn nämlich
der Spannungspegel von -5 V unterschritten wird, wird die interne Diode 30 leitend und verhindert deshalb ein
weiteres Absinken der Spannung.
In dem Ausführungsbeispiel in F i g. 2 wird die Torzeit kontinuierlich geändert. Es ist jedoch auch möglich, den
Beginn der Torzeit in diskreten Schritten zu verzögern, und/oder die Veränderung umschaltbar zu machen, um
z.B. in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Abweichungen der ZF ausgleichen zu können. Zu diesen
Zwecken können anstelle des Potentiometers feste Spannungsteiler vorgesehen ggf. umgeschaltet werden
oder mehrere Potentiometer vorgesehen und mit dem Abgriffpunkt umgeschaltet werden.
Die Erfindung läßt sich besonders im UKW-Bereich in vorteilhafter Weise anwenden, da hier keine
keramischen Filter mit ausreichender ZF-Genauigkeit vorhanden sind, und deshalb häufig Abweichungen der
Filter-ZF von der vorprogrammierten ZF der Zählschaltung auftreten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Zählschaltung zur Ermittlung der Empfangsfrequenz bzw. des Empfangskanals in einem Hochfrequenzüberlagerungsempfänger,
bei der die Schwingungen des AM- bzw. FM-Oszillators, die sich um
die Anzahl der Schwingungen der jeweiligen ZF von der Anzahl der empfangenen Schwingungen unterscheiden,
periodisch jeweils innerhalb einer vorgegebenen Torzeit mittels eines elektronischen Zählers
gezählt werden, wobei eine einem vorgegebenen Festwert der ZF entsprechende Anzahl von
Schwingungen von den Schwingungen des AM- bzw. FM-Oszillators substrahiert oder addiert werden, so
daß der Zählerstand des Zählers die Empfangsfrequenz bzw. den Empfangskanal angibt, insbesondere
für Hochfrequenzüberlagerungsempfänger mit solchen ZF-Filtern, die als Baueinheiten mit bestimmten
abgeglichenen ZF-Werten zur Verfugung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Torzeit (T) zur Kompensation von Abweichungen
der tatsächlichen ZF des ZF-Teils gegenüber dem beim Zählvorgang zur Ermittlung der Empfangsfrequenz
berücksichtigten Festwert veränderbar ist.
2. Zählschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torzeit (T) durch die
Impulsbreite von periodisch erzeugten Impulsen (16) bestimmt ist, und daß die Impulsbreite durch
Verschiebung der den Beginn der Torzeit (T) bestimmenden Flanke (16a) verringerbar ist.
3. Zählschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse· (16) negativ sind
und einem über einen einstellbaren Widerstand (24) aufgeladenen Kondensator (22) zugeführt sind, der
während der Torzeit (T) entladen wird, so daß die den Beginn der Torzeit (T) bestimmende Flanke
(16a) verzögert wird.
4. Zählschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die negativen Impulse (16) dem
Kondensator (22) über eine so gepolte Diode (21) zugeführt sind, daß die das Ende der Torzeit
bestimmende Flanke der Impulse (16) nicht beeinflußt ist.
5. Zählschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse (16) mit
der verringerten Impulsbreite Teilerstufen (17, 18) zugeführt sind, die einem Frequenzzähler (19)
vorgeschaltet sind.
6. Zählschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Widerstand
(24) durch einen festen Spannungsteiler ersetzt ist.
7. Zählschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere feste Spannungsteiler
vorgesehen und durch Umschalter vorzugsweise am Abgreifpunkt umschaltbar gemacht sind.
8. Zählschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einstellbare Widerstände
vorgesehen und durch Umschalter vorzugsweise am Abgreifpunkt umschaltbar gemacht sind.
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