DE2660248C2 - Abstimmeinrichtung für Fernsehempfänger - Google Patents

Description

a) einen Bezugsoszillator (40), der ein Bezugssignal mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugt;

b) einen im Kanalwähler vorgesehenen Obarlagerung oszillator (50), der eine abhängig von einem zugeführten Steuersignal veränderbare Ausgangsfrequenz liefert;

c) einen programmierbaren Frequenzteiler (34, 38), dessen Eingang mit dem Ausgang eines der Oszillatoren (40 oder 50) gekoppelt ist, um ein Ausgangssignal einer Frequenz zu liefern, die ein programmierbarer Bruchteil der Frequenz des seinem Eingang zugeführten Signals ist;

d) eine mit dem Ausgang des programmierbaren Frequenzteilers und mit dem Ausgang des anderen der Oszillatoren (50 und 40) gekoppelte Anordnung (36, 46, 48) zur Erzeugung eines Steuersignals u'./d zum Zuführen dieses Steuersignals zum Überiagsrungsoszillator, um dessen v> Betriebsfrequenz zu steuern;
e) eine mit dem Ausgang der automatischen Feinabstimmschaltung (92, 94) und mit dem programmierbaren Frequenzteiler gekuppelte Steuereinrichtung für den Frequenzteiler, die abhängig von vorbestimmten Signalzuständen des Feinabstimmsignals den genatnten programmierbaren Bruchteil innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs ändert, der vom ersten vorbestimmten Bereich bestimmt ist

2. Abstimmeinrich'tung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierbare Frequenzteiler (38) mit dem Ausgang des Bezugsoszillators (40) gekoppelt ist und daß mit dem Ausgang des Oberlagerungsoszillators (50) ein zweiter programmierbarer Frequenzteiler (52, 34) gekoppelt ist, um ein Ausgangssignal einer Frequenz zu liefern, die ein zweiter programmierbarer und relativ kleiner Bruchteil der Frequenz des Überlagerungsoszillators ist, und daß die Ausgangssignale der beiden Frequenzteiler einem Phasenvergleicher (36) zugeführt sind, der das Steuersignal für den Überlagerungsoszillator abhängig von dem Frequenz- und/ oder Phasenu-iterschied zwischen den Ausgangssignalen der beiden Frequenzteiler erzeugt, und daß eine zweite Steuereinrichtung (28) vorgesehen ist, die den Divisor, durch den der zweite programmierbare Frequenzteiler die Frequenz des Überlagerungsoszillators teilt, abhängig von einem Kanalwahlbefehl für die Auswahl eines gewünschten Kanals einstellt.

Die Erfindung betrifft eine Abstimmeinrichtung für den Kanalwähler eines Fernsehempfängers, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Trägerfrequenzen für die VHF- und UHF-Karäle 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, so die eine Phasenregelschleife (phasensynchronisierte Schleife oder »PLL«) enthalten, um lokale Schwingungssignale vorbestimmter Frequnzen genau entsprechend den verschiedenen Überlagerungsfrequenzen zu erzeugen, die zur Abstimmung auf verschiedene v< auswählbare Kanäle erforderlich sind. Einen Kanalwähler mit einer Phasenregelschleife beschreibt R. E. Funk in seiner Arbeit »Low-Power Digital Frequency Synthesizer utilizing COS/MOS IC'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 USA-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 Überlagerertruquenzen gewobbelt werden, die zur Abstimmung auf die Ätherrundfunkkanäie dienen. Indem man abzählt, wie oft die Oszillatoren gewobbelt und angehalten werden, läßt sich bestimmen, wann ein 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 Appartmenthäusern und Motels, wo die Fernsehsignale den Empfängern über Kabel zugeleitet werden. In solchen und anderen Fällen, wo Kabel (oder gar Mikrowellen-Übertragungsstiecken) 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 ungenormts Träger.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung

einer Abstimmeinrichtung, mit der ein Fernsehempfänger sowohl auf die den üblichen VHF- und UHF-Kanälen zugeordneten genormten Trägerfrequenzen als auch auf ungenannte Träger abgestimmt werden kann, die den genormten Trägerfrequenzen mehr oder weniger naheliegen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung wild nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

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

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

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

Fig.4 und 5 zeigen SpannungsVFrequenz-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 Fig. 1.

Die F i g. 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 HF-Verstärker 14 verstärkt Die verstärkten HF-Signale werden auf einen Mischer 16 gegeben und dort mit einem lokal erzeugten Oszillatorsignal (Überlagerersignal) geeigneter Frequenz zur Bildung eines Zwischenfrequenzsignals (ZF-Signal) vereinigt Die Frequenz des Überlagerersignals wird >n 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 enthäli. um auf einer Bildröhre 24 ein Bild wiederzugeben.

Der bis hierher beschriebene a!'gemeine Aufbau kann sich beispielsweise aus Teilen zusammensetzen, wie aie in einem Farbfernsehempfänger des Typs CTC-68 verwendet werden, der in den RCA Color Television ;o Service Data, FILE 1074 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 5^r besteht beispielweise aus einem Tastenfeld, ähnlich wie es bei Rechners zu 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 Dezimaldatcn (BCD-Format) enthalten. Die eine Kanalangabe darstellenden binäreedierten 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 »N« darstellen. Zu diese"¹. Zweck kann das Register 28 beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM = »read only memory«) enthalten, in dem die Zahleninformation »N« gespeichert ist, um sie jederzeit durch Eingabe der von der Tastatur 26 kommenden Binärsignale auflinden und ausgeben zu können.

Die Binärsignale, welche die Zahl N darstellen, werden über eine Vielfachleitung 32 einem programmierbaren Frequenzteiler 34 zugeführt, der die Frequenz zugeführter Signale durch die Zahl N teilt. Dieser 1 : yV-Teiler 34 ist mit einem lokalen Empfängeroszillator 50 (Überlagerer), einem vor-untersetzenden Frequenzteiler 52, einem Kristall-Bezugsoszillator 40, einem programmierbaren 1 : Ä-Teiler38, einem Phasendetektor 36 und einem Tiefpaßverstärker 46 in einer Phasensynchronschleife angeordnet Die Anordnung der Phasensynchronschleife in Verbindung mit dem Kanalwähler bildet einen Normalfrequenzgenerator mit 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 - eile des in F i g. 1 gezeigten Blockschaltbildes gehöret, zu einer Anordnung zur automatischen Abstimmung des Empfängers auf ungenormte Trägerfrequenzen, wie sie beispielsweise bei Gemeinschaftsantennen-Anlagen und bei MATV-Syst-men 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 F i g. 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 F i g. 1 verfolgt. Um dieses Verständnis zu erleichtern, sind Teile der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen 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 F i g. 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, i'nd ein Signal des Binärwerts »1« entspricht etwa +12 Volt Gleichspannung in den logischen Schaltungen nach den Fig. 2 und 3. Diese Schaltungen können beispielsweise integrierte COS/MOS-Schaltungen sein, die mit solchen Spannungen arbeiten.

Bei der Abstimmeinrichtung des Fernsehempfängers nach F i g. 1 gibt es zwei Betriebsarten. In einer ersten odd nicht-abtasienden Betriebsart, d.h. wen" ein gewählter Kanal üb,:r eine genormte Trägerfrequenz e; ip;angen wird, sind der programmierbare 1 : AZ-Teiler 34 und der programmierbare 1 : Ä-Teiler 38 jeweils auf ein vorbestimm^es Teilungsmaß eingesteht.

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 EJN (ein Signal mit dem Sinarwert »1«, welches das Fehlen bzw. das Komplement eines Steuersignals ABTASTUNG EIN darstellt) über eine Leitung 58 an »ine Schalterlogik 56 und über eine Leitung 60 an eine Logikschaltung 62 zur Zähler-Voreinstellung geliefert wird, um die dem Empfang

ungenormte 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- ^r> STUNG STOPNr. 1« (mit dem Binärwert »0«), das über eine Leitung 90 zu einem Takt-Einschalter 68 gelangt, um zu verhindern, daß Taktimpulse von einem 1 :/t-Teiler 66 über eine Leitung 114 den Takteingang eines umkehrbaren Zählers 42 erreichen. Die Folge ist, daß der Zähler 42 das 1 : /?-Teiiungsmaß 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 Biiiärsigitme, weiche die dein gewählten ΚίϊΠαί cnisprs- Zv chende Zahl A/darstellen. Die Binärdarstellung der Zahl N wird in den programmierbaren 1 : /V-Teiler 34 eingegeben, so daß dieser die Frequenz seiner Eingangssignale durch die Zahl A/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 Schalterlogik 56 zugeführt wird, um Flipflops 5612 und 5614 (in Fig.3 gezeigt) zurückzusetzen. Die Funktion dieser Flipfiops wird weiter unten beschrieben. Als Antwort auf das Steuersignal IMPULSSTART erzeugt die Schalterlogik 56 ihrerseits ein Steuersignal (Binärwert »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 Steucreingang 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 N für den programmierbaren Frequenzteiler 34 und neben dem Steuersignal IMPULSSTARTliefert das Kanalnummer-Register 28 außerdem drei sogenannte Bandsteuersignale (jeweils so mit dem Binärwert »1«): Ein Steuersignal »UHF«, wenn ein Kanal im UHF-Bereich (z.B. Kanäle 14 bis 83) gewählt worden ist; ein Steuersignal »UVHFa, wenn ein Kanal im unteren VHF-Bereich (z. B. Kanäle 2 bis 6) gewählt worden ist; ein Steuersignal »OVHF«, wenn ein 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 Eingangssignals des 1 : /Y-Teilers 34 entsprechend dem Frequenzband einzustellen, in dem sich der gewählte Kanal befindet

Die Werte /Vund Rznm Abstimmen des Empfängers auf Normfrequenzträger sind in den Spalten »N 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 Vöfuntersetzer 52 die Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators SO 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 mil deii 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 : /?-Teiler 38 eingestellt Vrorden sind, schwingt der spcnrvj"gsgesieusrW: Gsziüa tor 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-Steuersigiial 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 programm' irbaren 1 : N-Teilers 34 und des programmierbaren 1 : R-Teilers 38 mehr vorhanden ist Zu diesem Zeitpunkt liefert die Phasensynchronschleife (gebildet aus dem spannungsgesteuerten Oszillator '50, dem 1 : K-Voruntersetzer 52, dein programmierbaren 1 : /V-Teiler 34, dem Phasendetektor 36. dem programmierbaren 1 : Λ-Teiler 38, dem Kristalloszillator 40 und der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46) eir lokales Oszillatorsignal (Überlagerersignal) am Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 mit einer frequenz do. die zur Frequenz fm des Ausgangssignals des Kristalloszillators 40 in folgender Beziehung steht:

NK
R

fu

O)

Das Ausgangssignal der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 sollte einen genügend großen Amplitudenbereich haben, daß damit das Überlagerersijjnal 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 zweckmäßii'erweise breit genug, damit der Empfänger auf alle Kanf'e des betreffenden Bandes abgestimmt werden kanr. So soll beispielsweise die Tiefpaß- und Verstärkerschi ltung 46 im unteren VHF-Bereich eine Steuerspannunj; 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. 45,75MHz) gleich ist der Differenz zwischen den Frequenzen des empfangenen Trägers und des lokalen GberiagcreTsignals. Das ZF-Signal wird im ZF-Verstärker 18 verstärkt und

mittels des Videodetek'.ors 20 wird anschließend die Videoinformation abgeleitet. Die Videosignale werden in der Schaltung 22 verarbeitet, um auf der Schirmfläche der Bildröhre 29 ein Bild zu erzeugen.

Wenn der Fernsehteilnehmer Signale aus einem mit üngefiofmten Trägern arbeitenden Netz empfangen will (z. B. über eine Gemeinschafts-Antennenanlage oder ein M/, fV-System), dann wird der Abtaslbetrieb-Einschalter 34 geschlossen und dadurch ein Steuersignal ABTASTUNG EIN (Binärwert »0«) erzeugt, um die Abstimmeinrichtung in die zweite od<£r 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 Üegt. der programmierbare 1 : A/-Teiler 34 wiederum auf einen festen Wert entsprechend dem ausgewählten

...-.-λ :„j™i.

OVHFnnd UVHF. Diese Komplementärsignale werden über eine Vielfachleitung 64 auf eine logische Abtastungs-Stopschaltung 70 gegeben, um diese Schaltung 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 fiicht-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 eingetragen.

Als Antwort auf das Steuersignal ABTASTUNG EIN gibt die Schalterlogik 56 ein Steuersignal ABTA STUNG STOP NrA (Binärwert »1«, der das Fehlen bzw. das Komplement des Steuersignals ABTASTUNG CTVlD Kt- 1

zunächst auf ein erstes Teilungsmaß eingestellt, welches kleiner ist als das dem entsprechenden Normfrequenzträger zugeordnete Teilungsmaß (auf welches der programmierbare 1 : /?-TeiIer 38 im Falle 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 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.

f. ei der abtastenden Betriebsart wählt der Benutzer (wie bei der nicht-abtastenden Betriebsart) einen Kanal durch Niederdrücken entsprechender Tasten auf der Kanalwahltastatur, und abhängig davon werden Binärinformationen, welche die Zahl N darstellen, in den programmierbaren 1 : N-Teiler 34 eingegeben. Außerdem erzeugt das Kanalnummer-Register 28 noch ein Steuersignal //Wi7LSS7MÄ7"(Binärwert »1«), welches auf die Schalterlogik 56 gegeben wird, um die Flipflops 5612 und 5614 zurückzusetzen. Als Antwort auf das Steuersignal IMPULSSTARTerzeugt 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 such den Zähler-Voreinstelier 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 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 »STA/? 7"/?«bezeichneten Spalte der Tabeile nach F i g. 6 angegeben.

Der Zähler-Voreinsteller 62 erzeugt außerdem die Komplemente OX¹HF und UVHF der Steuersignale Taktsignale aus einem 1 : /4-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.

Die aus dem spannungsgesteuerten Oszillator 50, dem 1 : K-Voruntersetzer 52, dem programmierbaren I : yV-Teiler 34, dem Phasendetektor 36, dem Kristalloszillator 40, dem programmierbaren 1 : Λ-Teiler 38 und der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 bestehende Phasensynchronschleife arbeitet wie bei der nicht-ablastenden Betriebsart, um die Frequenz 4o des lokalen Oszillatorsignals entsprechend der obigen Gleichung (1) zu steuern. Solange jedoch die aufeinanderfolgenden Taktimpulse aus dem 1 : A-Teiler 66 den umkehrbaren Zähler 42 erreichen, wird die Zahl R fortschreitend mit jedem dieser Taktimpulse um einen vorbestimmten

•to Betrag erhöht. Wie die mit »ΔR« 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

so »ftoSTART« und »f_LoSTOP« und »4/i.o« der Tabelle nach F i g. 6 angegeben, und zwar für den Fall, daß das Teilungsmaß A gleich 2 gewählt ist.

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 Trägerfrequenz 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

6ϊ modulierten ZF-Signal führt in welchem der Bildträger die vorbesiimnue Frequenz (z. B. 45.75 MHz) hat. Wenn die ZF-Trägerfrequenz stufenweise vermindert wird, erzeugt ein zur automatischen Feinabstimmung (AFA)

»■ Ϊ I

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 M Hz ist. Die F i g. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung für die Feinabstimmungsautomatik (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 Frequenzabslandes 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 über 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 AHA-Schaltung 92 über 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 AFA-Schaltung 92 zugeordnet sind.

Die F i g. 5 ist eine Kennlinie, weiche 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 Fi g. 5 ebenfalls angegeben. Außerdem zeigt die Fig. 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, weiche 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 Verstärkerschaltang 46 (Wellenform 514) mit dem über eine Leitung 98 zugeführten Ausgangssignal des AFA-Verstärkers 94 (Wellenform 512) und erzeugt ein Steuersignal VERGLEICH (Binärwert »1«), wenn die Spannungen dieser beiden Signals gleich sind. Das Steuersignal VERGLEICH wird über eine Leitung 102 auf die Scha'*logik 56 gegeben und setzt darin das Flipflop 5614.

Wenn da* 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

ίο (Binärwert »1« auf der Leitung 88), um den Ausgang der Tiefpaß- und Verstärkerschaltung 46 vom Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 abzutrennen und statt dessen den Ausgang des AFA-Verstärkers 94 mit dem Steuereingarig 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 50 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-Signal 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 automatischen Feinabstimmung ändert. Der 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 516 erreicht hat, dann würde keine automatische Feinabstimmung erzielt werden, weil sich die zum spannungsgesteuerten

■40 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 VERGLEICH zeigt an, daß das verstärkte AFA-Signal eine Steuerspann^ng liefert, die bei Beaufschlagung des spannungsgesteuerten Oszillators 50 diesen zur Abgabe eines Überlagerersignals veranlaßt, dessen Frequenz ausreichend nahe an der dem ausgewählten Kanal zugeordneten Überlagererfrequenz liegt Als Beispiel sei angenommen, daß der

so Kanal 4 gewählt worden ist Falls dann der Schalter 48 den Ausgang des AFA-Verstärkers 94 mit dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Oszillators 50 verbinden würde, wenn die Spannung des AFA-Signats 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 entsprechen.

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, liefert die Schalüogik 56 außerdem ein Steuersignal ABTASTUNG STOP Nr. 1 (Binärwert »0« auf der Leitung 90), mit welchem die Zuführung der Taktsignale zum Takteiü<^Tan<^:r des umkehrbaren Zählers 42 unter-

bunden wird, um eine weitere Erhöhung des Teilungs- »nnftes des programmierbaren I : R-Teilers 38 zu verhindern und damit den Abtastbetrieb tu beenden.

Wenn keine automatische Feinabstimmung erzielt wird, bevor die Zahl R ihren Endwert erreich; (»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 Taktsignalen 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 ABTASTUNG STOP Nr. 1, um über die Takt-Einschaltlogik 68 zu ν jrhindern, daß Taktsignale vom 1 : Λ-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 : Ä-Teiler 38 nicht erhöht, wenn ein UHF-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 erforderlich 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 Fig. 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 CD 4027 ein Flipflop ist, welches die Frequenz des Ausgangssignals der integrierten Zählerschaltung CD 4059, die ebenfalls im Teiler 38 enthalten ist, durch 2 dividiert. Folglich sind die eingestellten Zahlen in den integrierten Zählerschaltungen CD 4029, die den umkehrbaren Zähler 42 darstellen, nur halb so groß wie die in der Tabelle nach Fig.b angegebenen entsprechenden Werte für R. Außerdem werden der Abtastungs-Stopschaltung 70 nur die Binärsignale zugeführt, welche »1«, »2« und »4« entsprechen, um die höchstwertige Zifferristelle (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. ÄuSerdem werden die Binärsignale zur Bildung der Hundertstelle der vom umkehrbaren Zähler 4'Jt gelieferten Zahlen nicht auf die logische Abtastungs-Stopschaltung 70 gegeben, weil die Ziffer in der Hundertstelle 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 : Λ-Teilers 38 erfolgt. Alternativ kann man jedoch auch die Frequenz des ZF-Trägers vermindern, indem man den in den programmierbaren 1 : /v"-Teiler 34 eingegebenen Wert vermindert, wie es mit der gestrichelt angedeuteten Vielfachleilung 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 (1)

Patentansprüche:

1. Abstimmeinrichtung für den Kanalwähler eines Fernsehempfängers, der einzelnen Kanälen zugeordnete Fernsehgesamtsignals empfangen kann, deren jedes einem Träger genormter Frequenz oder einem Träger nicht-genormter Frequenz aufgeprägt ist, wobei letzterer in willkürlicher Nähe der Normfrequenz liegt, und zwar innerhalb eines \o vorbestimmten Bereichs, der kleiner ist als der Frequenzabstand zwischen den Kanälen; mit einer Schaltung zur automatischen Feinabstimmung, die ein Feinabstimmsignal erzeugt, gekennzeichne t durch :