DE2703861B2 - Abstimmschaltung für Hochfrequenzempfangsgeräte - Google Patents

Description

Im Hauptpatent 25 33 072 ist eine Abstimmschaltung für einen Überlagerungsempfänger angegeben, bei der ein in einen Eingabespeicher eingegebener Abstimmfrequenz-Wert mit dem tatsächlichen Empfangsfrequenz-Wert in einem Vergleicher verglichen wird. Der Empfangsfrequenz-Wert wird in einer Zähleinrichtung durch periodisches Zählen der Schwingungen des

Überlagerungsoszillators des Empfängers unter Berücksichtigung des Zwischenfrequenz-Wertes gemessen und gespeichert In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches wird der Überlagerungsoszillator so geregelt daß sich für die Empfangsfrequenz der eingegebene Abstimmfrequenz-Wert einstellt

Es wird ein Vergleicher verwendet, der zum Vergleich jeweils einer Stelle der zu vergleichenden Zahlen geeignet ist Die sich entsprechenden Stellen werden dem Vergleicher zeitlich nacheinander (Multiplexbetrieb) zugeführt Dazu ist der Eingabespeicher vorteilhaft als Umlaufspeicher ausgebildet Einer der Eingänge des Vergleichers ist mit einem Ausgang des Umlaufspeichers verbunden, an dem jeweils eine Stelle der gespeicherten Zahl liegt, Durch den Umlauf des Speicherinhaltes gelangen so nacheinander alle Stellen der gespeicherten Zahl an den einen Eingang des Vergleichers. Synchron zum Umlauf des Umlaufspeichers wird von einer Multiplex-Steuerschaltung an den anderen Eingang des Vergleichers jeweils die entsprechende Stelle der Zahl des gemessenen Empfangsfrequenz-Wertes gelegt.

Bei der im Hauptpatent beschriebenen Abstimmschaltung ist eine kontinuierliche Abstimmung im Sinne einer Handabstimmung von dem gespeicherten Ab-Stimmfrequenz-Wert ausgehend nach höheren oder tiefen Frequenzen hin nicht möglich, sondern der nächste gewünschte Wert wird in den Eingabespeicher über eine Eingabetastatur neu eingegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Hauptpatent angegebene Abstimmschaltung so weiterzubilden, daß eine kontinuierliche Abstimmung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer Abstimmschaltung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig.2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung des zeitlichen Ablaufes der Steuerung bei der Schaltung gemäß F ig. 1,
F i g. 3 Impulsdiagramm zur Erläuterung des Steue-

rungsablauf s in der ersten Multiplexphase,

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel einer manuell steuerbaren Impulsquelle,

Fig.5 eine Schaltung zur Gewinnung einer Richtungsinformation,

Fig.6 ein Impulsdiagramm zu der in Fig.5 dargestellten Schaltung,

F i g. 7 eine Schaltung zur Synchronisierung von Zählimpulsen mit den Zählphasen des Umlaufspeichers und

Fig.8 ein Impulsdiagramm zur Schaltung gemäß Fig.7.

In F i g. 1 ist im oberen Teil eine im Hauptpatent ausführlich beschriebene Schaltung zur Abstimmung eines Hochfrequenz-Überlagerungsempfängers dargestellt Im folgenden wird nur das Prnzip der Schaltung, soweit es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist, beschrieben.

Es ist oben links ein Überlagerungsoszillator 1 dargestellt, der über einen Steuereingang 3 mittels iCapazitätsdioden steuerbar ist Die Frequenz des Ausgangssignals am Ausgang 2 des Oszillators 1 wird in einer durch einen Schaltblock wiedergegebenen Schaltung 4 gezählt Dabei wird der Zwischenfrequenzwert in bekannter Weise so berücksichtigt, daß das Zählergebnis den Wert der Empfangsfrequenz wiedergibt Das Zählergebnis wird gespeichert (ebenfalls in der Schaltung 4) und im Multiplexbetrieb über einen Signalweg 5 einer Anzeigeeinrichtung 6 zugeführt Die Stellen der gespeicherten Zahl werden also nacheinander zu der Anzeigeeinrichtung 6 übertragen. Zur Steuerung des Multiplexbetriebes enthält die Schaltung 4 ein Multiplex-Steuerteil. Das gespeicherte Zählergebnis wird über einen Signalweg 7 ebenfalls im Multiplexbetrieb auf den Eingang 8 eines Vergleichers 9 übertragen. Der andere Eingang des Vergleichers 9 ist mit einem Speicherplatz eines Umlaufspeichers 10 verbunden. In den Umlaufspeicher 10 ist über eine Eingabeschaltung 11 ein Abstimmfrequenz-Wert als Zahl eingebbar. Damit an den Eingängen des Vergleichers 9 jeweils die sich entsprechenden Stellen des gespeicherten Zählergebnisses und der im Umlaufspeicher 10 enthaltenen Zahl liegen und im Vergleicher 9 miteinander verglichen werden, wird der Umlaufspeicher von dem erwähnten MuUiplex-Steuerteil über eine Verbindung 12 synchron weitergeschaltet Mit dem Ausgangssignal des Vergleichers 9 wird der Überlagerungsoszillator 1 über den Eingang 3 in ;;inem solche Sinne gesteuert, daß das Zählergebnis des Zählers in der Schaltung 4 mit der im Umlaufspeicher 10 gespeicherten Zahl zur Übereinstimmung kommt.

Der Umlaufspeicher 10 ist umschaltbar zwischen dem beschriebenen Umlaufspeicherbetrieb und einem Zählbetrieb. Eine für den Aufbau des Umlaufspeichers 10 geeignete Schaltung ist in der deutschen Offenlegungsschrift 24 32 886 beschrieben. Bei dieser bekannten Schaltung sind die einzelnen Stufen als Johnson-Zähler ausgebildet Ein Johnson-Zähler ist bekanntlich aus einem Schieberegister aufgebaut, das durch eine negative Rückführung zu einer Ringschaltung geschlos- ω sen ist. Die Zählimpulse werden bei einem Johnson-Zähler als Schiebeimpulse zugeführt Die bekannte Schaltung ist dadurch vom Zählerbetrieb auf einen Schiebebetrieb umschaltbar, daß die Rückführungen der in den einzelnen Stufen enthaltenen Schieberegister zu einer einzigen Schieberegister-Anordnung in Reihe geschaltet werden. Die Umschaltung erfolgt mittels elektronischer Schaltmittel über einen einzigen Steuereingang.

Die Schieberegister-Anordnung kann leicht durch eine Rückführung von der letzten Schieberegister-Stufe zur ersten Stufe als Umlaufspeicher ausgebildet werden. Die Zählrichtung kann bei einer solchen Anordnung dadurch umgeschaltet werden, daß die Schieberichtung der die Johnson-Zähler bildenden Schieberegister umgekehrt wird und die erwähnte negative Rückführung entsprechend angepaßt wird.

Bei einem durch die Zeitschrift »Elektor«, 11.74, S. 53, bekannten Schieberegister ist die Umkehr auf folgende Weise durchgeführt: Die einzelnen Stufen des Schieberegisters haben Ausgänge und Dateneingänge für eine parallele Eingabe. Über einen »mode«-Eingang kann zwischen dem üblichen, seriellen Schiebe-Betrieb des Schieberegisters und einem Betriebszustand, in dem die an den Dateneingängen liegenden logischen Zustände in die Stufen aufgenommen werden, umgeschaltet werden. Der parallele Ausgang einer jeden einzelnen Stufe ist mit dem Dateneingang der vorhergehenden Stufe verbunden, so daß bei einem bestimmten logischen Signal am genannten »mode«-Eingang die gespeicherte Information in Rückwärtsrichtung geschoben wird. Damit das Schieberegister in Rückwärtsrichtung als Johnson-Zähler arbeitet muß in der Verbindungsleitung von dem Ausgang der ersten Stufe zum Dateneingang der letzten Stufe ein Inverter liegen.

In dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel besteht der Umlaufspeicher aus 5 Dekaden. Jede Dekade enthält eine fünfstellige Binärzahl. Im Umlaufspeicherbetrieb werden die Inhalte der Dekaden zu Beginn einer jeden Multiplexphase, im folgenden M(PX genannt, durch fünf aufeinanderfolgende Taktimpulse, entsprechend den fünf Stellen in jeder Dekade, seriell weitergeschoben. Ein vollständiger Umlaufzyklus besteht aus fünf einzelnen Multiplexphasen MPX1 bis MPX5.

Eine Dekade ist mit einem Zähleingang 15 versehen. Beim Zählbetrieb des Umlaufspeichers 10 kann über diesen Eingang 15 der Inhalt des Umlaufspeichers durch Impulse verändert werden. Der Umlaufspeicher nimmt in der Multiplexphase MPX1 eine Grundstellung ein, in der sich diejenige Stelle der gespeicherten Zahl mit der niedrigsten Wertigkeit in der mit dem Zähleingang 15 versehenen Dekade befindet In dieser Stellung wird über einen Eingang 14 vom Umlaufspeicherbetrieb in den Zählbetrieb umgeschaltet Entsprechend den beiden genannten Betriebsarten des Umlaufspeichers 10 kann der Eingang 14 — wie durch einen Umschalter 18 angedeutet — den logischen Zustand »0« oder »1« einnehmen. Über eine Eingangsklemme 21 können von einer nicht dargestellten Impulsquelle über ein während des Zählbetriebs geöffnetes Gatter 16 Zählimpulse an den Zähleingang 15 des Umlaufspeichers 10 gelegt werden. Durch die zugeführten Impulse wird von der gespeicherten Zahl beginnend aufwärts oder abwärts gezählt Die Zuordnung der Stellen zu den Dekaden des Umlaufspeichers 10 bleibt dabei erhalten. Es findet also während des Zählvorganges kein Umlauf statt

Die Zählrichtung des Umlaufspeichers 10 während des Zählbetriebes ist durch eiii Steuersignal an einem Eingang 13, der — wie durch einen Schalter 17 angedeutet — die logischen Zustände »0« oder »1« annehmen kann, wählbar.

Als Impulsquelle kann ein von Hand an- und abschaltbarer Taktgenerator verwendet werden. Die Frequenz des Taktgenerators kann fest oder von Hand steuerbar sein. Im dargestellten Beispiel (Fig. 1) wird für die Impulsquelle ein Oszillator mit einer konstanten Frequenz verwendet Je nach gewünschter Zähige-

schwindigkeit kann zwischen die Impulsquelle und das Gatter 16 mittels eines Umschalters 20 ein Frequenzteiler 19 geschaltet werden.

In F i g. 2 ist der zeitliche Ablauf der Steuerung der Schaltung gemäß F i g. 1 wiedergegeben. Es sind als Beispiele zwei Möglichkeiten gezeigt. In der obersten Reihe ist jeweils in die erste Multiplexphase MPX \ eines jeden Multiplex-Zyklus eine kurze Zählphase gelegt, während der der Umlaufspeicher 10 als Zähler arbeitet

Wie in Fig.3 genauer dargestellt, wird von einem Taktfrequenz-Oszillator, der Taktimpulse 23 erzeugt, durch Abzählen der Taktimpulse 23 ein Rechteckimpuls 22 erzeugt werden, der beispielsweise von dem vierzehnten bis zum zwanzigsten Taktimpuls innerhalb eines Zählzyklus reicht Mit diesem Rechteckimpuls 22 wird der Eingang 14 in F i g. 1 gesteuert. Die ersten fünf Impulse einer jeden Multiplexphase (Fig.3 Mitte) dienen zur Weiterschaltung des Umlaufspeichers. Bei dieser Art der Steuerung wird der weiter oben beschriebene Multiplexbetrieb unverändert beibehalten, weil die Zählphase innerhalb einer einzelnen Multiplexphase liegt und so kurz ist, daß der Umlauf des Umlaufspeichers 10 nicht unterbrochen wird.

Eine andere Möglichkeit der Steuerung ist in F i g. 2 unten dargestellt Dort erstreckt sich eine Zählphase über einen ganzen Multiplex-Zyklus. Der Umlaufspeicher 10 arbeitet abwechselnd für die Dauer je eines Zyklus im Umlaufspeicherbetrieb und im Zählbetrieb.

Es ist auch möglich, die Zähl- und/oder Umlaufphasen über mehrere Multiplexzyklen zu erstrecken. Die Funktion der Abstimmschaltung wird durch die eingeschobenen Zählphasen nicht beeinträchtigt. Die Empfangsfrequenz folgt in vorteilhafter Weise unmittelbar jeder Änderung der im Umlaufspeicher gespeicherten Zahl.

In F i g. 4 ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine von Hand steuerbare Impulsquelle dargestellt. Zwischen zwei lichtempfindlichen Elementen 26 und 27, z. B. Fotowiderständen, und einer Lichtquelle 25 ist eine von Hand drehbare Lochscheibe 29 mit einer Lochreihe 28 angeordnet. Die Lochreihe 28 liegt so zu der Lichtquelle 25 und den Elementen 26 und 27, daß die lichtempfindlichen Elemente 26 und 27 bei einer Drehung der Lochscheibe durch jeweils ein Loch der Lochreihe hindurch nacheinander beleuchtet werden. An den Anschlußklemmen der lichtempfindlichen Bauelementen 26, 27 enstehen dabei Impulsreihen (36 und 37 in Fi g. 6), deren Impulszahl und -frequenz bei der Drehung der Lochscheibe von Hand steuerbar ist Die Impulsreihen sind zeitlich gegeneinander verschoben und zwar bei einer Drehung der Lochscheibe 29 in der einen Richtung mit einer anderen Zuordnung als bei einer Drehung in der anderen Richtung. Sie enthalten dadurch eine Information über die Richtung der Drehung. Von den Impulsreihen kann somit ein Steuersignal abgeleitet werden, mit dem die Zählrichtung des Umlaufspeichers 10 in Fig. 1 in der Zählphase gesteuert werden kann. Auf diese Weise wird die bekannte analoge Handabstimmung mit Drehknopf durch digital arbeitende Mittel nachgebildet

Um den Lochdurchmesser und den Lochabstand möglichst gering wählen zu können, ist das Licht in vorteilhafter Weise Ober ein System aus Lichtleitern 35 von der Lochscheibe zu den lichtempfindlichen Elementen 26,27 geführt Mit Lichtleitern können sehr kleine Abtastflächen erreicht werden.

In Fig.5 ist eine besonders einfach aufgebaute Schaltung angegeben, mit der von den genannten Impulsreihen das Steuersignal zur Steuerung der Zählrichtung abgeleitet werden kann. In F i g. 6 ist zu dieser Schaltung ein Impulsdiagramm dargestellt. Die in F i g. 6 verwendeten Bezugszeichen sind in F i g. 5 an den zugeordneten Schaltungspunkten eingetragen. Es ist ein getaktetes J-K-FIip-Flop 32 vorgesehen, mit dessen J-Eingang das lichtempfindliche Element 26 und mit dessen K.-Eingang das Element 27 über je eine Impulsformungsstufe 33 und je ein Verzögerungsglied 30 verbunden ist. Bei einer Rechtsdrehung der Lochscheibe 29 in Fig.4 entstehen am Ausgang der Impulsformungsstufen 33 die in F i g. 6 oben wiedergegebenen Impulse 36 und 37. Aus diesen werden mittels

is eines UND-Gatters 31 Takt-Impulse 38 gewonnen, mit denen das Flip-Flop 32 getaktet wird. Die Verzögerung der Verzögerungsglieder 30 ist so groß gewählt, daß zum Zeitpunkt des Auftretens des Taktimpulses 38 der Impulse 37 den K-Eingang des Flip-Flops 32 noch nicht erreicht hat, so daß nur der wesentlich früher auftretende Impulse 36 am J-Eingang des Flip-Flops 32 liegt. Damit wird der Ausgang Q des Flip-Flops 32 in einen logischen Zustand versetzt, z. B. logisch »1«, der bei gleichbleibender Drehrichtung der Lochscheibe unverändert bleibt.

Bei der umgekehrten Drehrichtung liegt entsprechend am K-Eingang der Impuls 37 und der Ausgang Q wird durch einen Taktimpuls 38 in den anderen logischen Zustand versetzt Mit dem Signal des Ausgangs Q des Flip-Flops 32 wird der Eingang 13 des Umlaufspeicher 10 angesteuert

Aus den durch die Verzögerungsglieder 30 verzögerten Impulsen 36 und 37 werden mittels eines UND-Gatters 34 Zählimpulse 39 (Fig.6 unten) gewonnen. Diese müssen, bevor sie in den Umlaufspeicher 10 eingezählt werden können mit der Zählphase des Umlaufspeichers 10 synchronisiert werden, d. h. es muß aus den Zählimpulsen 39 je ein einzelner Zählumpuls erzeugt werden, der innerhalb einer Zählphase des Umlaufspeichers 10 liegt. Im beschriebenen Beispiel sei die Dauer des Zählimpulses 39 langer als ein Multiplexzyklus. Z.B. kann die Dauer eines Multiplexzyklus 4 ms und die Dauer eines Zählimpulses

39 je nach Drehgeschwindigkeit der Lochscheibe 29 6 bis 30 ms betragen.

Für diesen Fall eignet sich z. B. eine in F i g. 7 dargestellte besonders einfache Synchronisierungsschaltung. In F i g. 8 ist zur Erläuterung der Funktion der Schaltung ein Impulsdiagramm wiedergegeben. Die

so Schaltung enthält ein Flip-Flop 40, dessen Ausgang 48 durch die abfallende Flanke eines Taktimpulses 46 in den an einem Ausgang 47 liegenden logischen Zustand gebracht wird. Dem Eingang 47 ist über eine Eingangsklemme 41 der schon erwähnte Zählimpuls 39

zugeführt Die über eine Eingangsklemme 45 zugeführten Taktimpulse 46 liegen zeitlich jeweils in einer Zählphase des Umlaufspeichers 10. Diese können bei dem anhand von F i g. 3 beschriebenen Beispiel jeweils durch den achtzehnten Takt innerhalb eines jeden Multiplex-Zyklus erzeugt werden.

Es ist weiter ein UND-Gatter 42 mit drei Eingängen vorhanden. Mit je einem Eingang des UND-Gatters 42 sind der Takteingang 45, der Eingang 47 des Flip-Flops

40 und über einen Inverter 43 der Ausgang des Flip-Flops 40 verbunden.

Nach dem Auftreten eines Zählimpulses 39 ist während der Dauer des nächsten Taktimpulses 49 die UND-Bedingung am UND-Gatter 42 erfüllt, weil das

Flip-Flop 40 erst durch die abfallende Flanke dieses Taktimpulses 49 gesetzt wird. Es entsteht dann am Ausgang 44 des UND-Gatters 42 ein synchronisierter Zählimpuls 50. Der Ausgang 44 ist mit dem Eingang 21 der in F i g. 1 dargestellten Schaltung verbunden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Abstimmschaltung für Hochfrequenzempfangsgeräte mit einem Überlagerungsoszillator, dessen Frequenz durch eine Abstimmspannung veränderbar ist, und mit einer Zähleinrichtung zur Messung der eingestellten Empfangsfrequenz durch periodisches Zählen der Schwingungen des Überlagerungsoszillators unter Berücksichtigung der Zwischenfrequenz und mit einem Eingabespeicher und mit einem Vergleicher für je eine Stelle von zwei Zahlen, dem die sich entsprechenden Stellen der Inhalte der Zähleinrichtung und des Eingabespeichers nacheinander, beginnend mit der der höchsten Wertigkeit zugeordneten Stelle, im Multiplexbetrieb zugeführt werden, wobei der Eingabespeicher als Umlaufspeicher ausgebildet und ein Eingang des Vergleichers mit einer Stufe des Umlaufspeichers verbunden ist nach Patent 2533072, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlaufspeicher eine Schaltungsanordnung (10) verwendet ist, die wahlweise zwischen einem Umlaufspeicherbetrieb und einem Zählbetrieb mit umschaltbarer Zählrichtung und vorzugsweise mit fester Zuordnung der Umlaufspeicher-Stufen zu den einzelnen gespeicherten Stellen umschaltbar ist, und daß eine Steuerschaltung (18) vorgesehen ist, mittels der die Schaltungsanordnung in einer dem Zählbetrieb zugeordneten Grundstellung der gespeicherten Stellen von dem Umlaufspeicherbetrieb in den Zählbetrieb umschaltbar ist, und daß Mittel (F i g. 4, F i g. 5) vorgesehen sind zur manuell steuerbaren Eingabe von Zählimpulsen.

2. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß die Schaltungsanordnung periodisch zwischen dem Zählbetrieb und dem Umlaufspeicherbetrieb umgeschaltet wird.

3. Abstimmschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisierschaltung vorgesehen ist, mittels der die eingegebenen Impulse mit der periodischen Zählphase der Schaltungsanordnung synchronisiert werden (F i g. 8).

4. Abstimmschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß die Schaltungsanordnung (10) jeweils in der Grundstellung für eine so kurze Zeit in den Zählbetrieb umgeschaltet wird, daß der Umlauf des Umlaufspeichers nicht beeinträchtigt wird (Fig.2 oben).

5. Abstimmschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß die Schaltungsanordnung periodisch für eine oder mehrere Multiplexzyklen in den Zählbetrieb umgeschaltet wird (F i g. 2 unten).

6. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählimpulse mittels einer Lichtschrankanordnung (25,26,27) von der Drehung einer von Hand drehbaren Lochscheibe (29) abgeleitet werden.

7. Abstimmschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschrankenanordnung eine Lichtquelle (25) und zwei lichtempfindliche Elemente (26, 27) enthält und daß von den Signalen der lichtempfindlichen Elemente (26, 27) ein Steuersignal zur Steuerung der Zählrichtung der Schaltungsanordnung (10) abgeleitet ist.

8. .Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Zählimpulse von. einem Taktgenerator geliefert werden und daß der Taktgenerator von Hand an- und abschaltbar ist

9. Abstimmschaltung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Taktgenerators veränderbar ist

10. Abstimmschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den lichtempfindlichen Elementen (26, 27) und der Lochscheibe (29) zur Erreichung kleiner Abtastflächen ein Lichtleitersystem (35) vorgesehen ist