DE2710283A1

DE2710283A1 - Anordnung zum automatischen einstellen einer elektrischen kenngroesse einer schaltung

Info

Publication number: DE2710283A1
Application number: DE19772710283
Authority: DE
Inventors: Roland Vidal
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-03-09
Filing date: 1977-03-09
Publication date: 1977-09-15
Also published as: AR214196A1; AU2300777A; AU505779B2; IL51560A; DE2710283C2; GB1517143A; BR7701427A; FR2344179B1; FR2344179A1

Description

THOMSON - CSF 9. März 1977

173« Bd. HauBsmann

75008 P ARIS / Frankreich Unser Zeichen: T 2160

Anordnung zum automatischen Einstellen einer elektrischen Kenngröße einer Schaltung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Einstellen einer elektrischen Kenngröße einer Schaltung durch Verstellen des Wertes einer Impedanz, die Teil dieser Schaltung ist.

Es sind Schaltungen dieser Art bekannt, in denen jede der Reaktanzen einer Gruppe von n-Reaktanzen in die betreffende Impedanz eingeschleift oder nicht eingeschleift werden kann, wobei die Impedanz beispielsweise der Anpassungskreis zwischen einer Anten-

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ne und einem Sender oder einem Empfänger oder ein Teil eines abstimmbaren Filters ist. In den bekannten Anordnungen arbeiten eine automatische Prüfeinrichtung und eine Meßeinrichtung in einer Regelschleife zusammen, die das Einschleifen der Reaktanzen steuert. Solche Regelschleifen sind, wenn eine optimale Einstellung gewünscht wird, komplex und teuer.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und trotzdem eine sehr zufriedenstellende Einstellung zu erzielen.

Das wird durch eine systematische Abtastung der Gesamtheit der Kombinationen der Reaktanzen erreicht, wobei die der besten Einstellung entsprechende Kombination gespeichert wird und wobei die Reaktanzen gemäß dieser Kombination umgeschaltet werden, wenn die systematische Abtastung beendet ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zum automatischen Einstellen einer Kenngröße einer Schaltung durch Verstellen des Wertes einer Impedanz,die Teil der Schaltung ist, mit η-Reaktanzen (n ganzzahlig und größer als 1), mit η Zuschalteinrichtungen zum Steuern des Einschleifens oder Nichteinschleifens der η Reaktanzen in die Impedanz, mit einer Prüfeinrichtung zum Steuern des Zustandes der Zuschalteinrichtungen, und mit ersten Einrichtungen, die

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mit der Schaltung gekoppelt sind, um ein Ausgangssignal zu liefern, dessen Wert von der Genauigkeit der Verstellung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Verstellung vorgenommen werden soll, die Prüfeinrichtung den Zustand der Zuschalteinrichtungen nach einem gegebenen Zyklus steuert, und daß die Einstellanordnung enthält:

- Vergleichseinrichtungen, die das Ausgangssignal der ersten Einrichtungen empfangen und im Verlauf eines Zyklus ein vorbestimmtes Signal liefern, wenn das Ausgangssignal angibt, daß die Genauigkeit der Verstellung sowohl besser als eine bestimmte Genauigkeit als auch besser als jede im Verlauf des Zyklus zuvor erzielte Genauigkeit ist,

- einen Speicher zum Speichern der Zustände der Zuschalteinrichtungen,wenn die Vergleichseinrichtungen das vorbestimmte Signal liefern, und

- Einrichtungen, die am Ende eines Zyklus den Zuschalteinrichtungen die Zustände aufzwingen, die zuletzt in den Speicher eingeschrieben worden sind.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine elektronische Anordnung nach

der Erfindung, und

die Fig.2 und 3 Schaltbilder von Elementen von

Fig. 1.

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Die elektronische Anordnung, die im folgenden beschrieben ist, ist eine Antennenanpassungseinheit.

Fig. 1 zeigt eine Anpassungseinheit, die im VHF-Bereich die Anpassung zwischen einer Antenne A und einem Sender oder einem Empfänger gestattet, der an eine Klemme B der Einheit angeschlossen wird. Diese Klemme B ist einer der Zugänge eines n-dB-Richtkopplers 1 (wobei η in diesem Beispiel gleich 20 ist).

In der gesamten Beschreibung sowie in den Ansprüchen wird hinsichtlich der n-dB-Richtkoppler von dem Begriff "Paare konjugierter Zugänge" Gebrauch gemacht. Unter einem Paar konjugierter Zugänge des Kopplers sind zwei der vier Zugänge des Kopplers zu verstehen, bei denen es, wenn angepaßte Belastungen an sie angeschlossen sind, praktisch keine Kopplung zwischen den beiden anderen Zugängen des Kopplers gibt. Die beiden anderen Zugänge bilden im übrigen ebenfalls ein Paar konjugierter Zugänge.

Sowohl bei den bekannten Anpassungsanordnungen als auch bei denen nach der Erfindung sind die n-dB-Richtkoppler Koppler, bei denen η viel größer als 3 ist. Deshalb ist es möglich, in Abhängigkeit von einem Zugang des ersten Paares konjugierter Zugänge eines Kopplers, an den ein Eingangssignal angelegt wird (und der somit als Eingangsklemme dienen wird) und unter der Annahme, daß die beiden Zugänge des

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-f-

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zweiten Paares konjugierter Zugänge dieses Kopplers durch angepaßte Belastungen abgeschlossen sind, diese beiden Zugänge des zweiten Paares als Hochleistungszugang bzw. Niederleistungszugang zu bezeichnen, je nachdem, ob sie praktisch das gesamte Eingangsignal oder einen geringen Teil dieses Signals enpfangen werden.

Die Zugänge des Kopplers, die für den Zugang B den Niederleistungszugang bzw. den Hochleistungszugang darstellen, sind mit dem Signaleingang eines nichtlinearen Verstärkers 3 mit veränderlicher Verstärkung bzw. mit einem der Enden eines Spartransformator s 2 verbunden. Das andere Ende dieses Spartransformators liegt an Masse und sein Zwischenanschluß ist mit einer der Klemmen der ersten von fünf Induktivitäten L₁ bis Lc verbunden, deren Werte von 25 bis 400 nH gestaffelt sind. Diese fünf Induktivitäten sind in Reihe geschaltet und die fünfte ist zwischen die vierte und die Antenne A geschaltet. Sechs Kondensatoren C. bis C,, deren Werte zwischen 4,7 und 130 pF gestaffelt sind, sind über einen ihrer Anschlüsse mit dem Verbindungspunkt zwischen der Induktivität L₁. und der Antenne A verbunden.

Die fünf Induktivitäten L, bis L₅ bilden mit den sechs Kondensatoren C. bis C, eine einstellbare Anpassungsimpedanz. Die Umschaltung erfolgt mit Hilfe von PIN-Dioden-Anordnungen, mittels welchen die Gesamtheit

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oder ein Teil der fünf Induktivitäten kurzgeschlossen und die Gesamtheit oder ein Teil der sechs Kondensatoren mit Masse verbunden oder davon getrennt werden kann.

Die Einrichtung für das Zuschalten einer Induktivität L. ( i - 1, 2, ...,5) enthält einen Verstärker P., dessen Ausgang über eine HF-Sperrinduktivität von 20 ,uH mit der Katode einer PIN-Diode D. verbunden ist. Die Anode dieser Diode ist mit derjenigen Klemme der Induktivität L. verbunden, die dem Richtkoppler 1 am nächsten liegt. Die Katode der Diode d. ist mit der anderen Klemme der Induktivität L. über einen 3000-pF-Kondensator k. verbunden, der bei den Betriebsfrequenzen der Anpassungseinheit eine kleine Impedanz darstellt. Diese Zuschalteinrichtung arbeitet folgendermaßen: wenn der Verstärker P. keinen Strom erzeugt, ist die Induktivität L. zugeschaltet; wenn der Verstärker einen Strom erzeugt, der einen Wert von etwa hundert Milliampere hat und sich in dem Spartransformator 2 schließt, führt dieser Strom, indem er die PIN-Diode D₁ in der Durchlaßrichtung durchquert, zum Kurzschließen der Induktivität L₁.

Die Einrichtung für das Zuschalten eines Kondensators C. (j - 1, 2, ..., 6) enthält einen Verstärker P.₊₅, dessen Ausgang über eine HF-Sperrinduktivität q.₊₅ von 20*uH einerseits mit der Katode einer PIN-Diode

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d. - und andererseits mit einer der Klemmen des Kondensators C. verbunden ist. Die andere Klemme des Kondensators C. ist, wie weiter oben angegeben, mit der Antenne A verbunden und die Anode der Diode d. - ist mit Masse verbunden. Die Zuschaltung des Kondensators C. erfolgt durch Verbinden mit Masse über die PIN-Diode d. ₅ bei der Erzeugung eines Stroms von etwa fünfzig Milliampere durch den Verstärker P..c·

Von einem zwölfstufigen Binärzähler 10 sind die Ausgänge der elf ersten Stufen mit den Eingängen der Verstärker P- bzw. P₅ .... bzw. P., verbunden. Dieser Zähler gestattet, in Abhängigkeit von den Signalen, die er an seinem Takteingang empfängt und die weiter unten definiert werden, alle 2 möglichen Kombinationen η bis η der elf Reaktanzen L₁ bis L₁-, C, bis C, abzutasten (wobei η alle ganzen Werte von 0 bis 11 annimmt). Je nachdem, ob die Kombination in einem gegebenen Zeitpunkt eine mehr oder weniger gute Abstimmimpedanz für die Anpassung des Senders, der an die Klemme B angeschlossen ist, an die Antenne darstellt, ist die durch die Antenne und ihre Abstimmimpedanz reflektierte Spannung mehr oder weniger klein. Diese reflektierte Spannung erscheint an dem Niederleistungszugang des Richtkopplers 1 und wird an den Verstärker 3 mit veränderlicher Verstärkung angelegt.

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- ψ'

Die Ausgangsspannung V des Verstärkers 3 mit veränderlicher Verstärkung wird an einen der beiden Eingänge eines Spannungsvergleichers 4 angelegt, dessen anderer Eingang eine Spannung V empfängt, die von einem Sägezahngeneraotr 6 geliefert wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 4 ist mit b bezeichnet.

Der Sägezahngenerator 6, dessen Prinzipschaltbild in Fig. 2 angegeben ist, enthält einen Initialisierung se ingang. Das Anliegen eines Impulses an diesem Eingang bringt die Spannung V auf einen Wert V . Der Sägezahngenerator 6 hat außerdem einen SignaIeingang. Jeder an diesen Signaleingang angelegte Impuls verursacht eine Verringerung der Spannung V um dV.

Wie weiter unten deutlich werden wird, wird ein aus einem Impuls bestehendes Signal i erzeugt, wenn eine Anpassungsprüfung ausgelöst werden soll« Das Signal 1 wird an den Initialisierungseingang des Sägezahngenerators 6 angelegt, um die Ausgangsspannung des letzteren auf ihren Maximalwert V zu bringen.

r max ⁶

Dieser Wert V ist so gewählt, daß er deutlich r max "

größer ist als der Restwert v, den die Spannung V in dem Zeitpunkt erreichen kann, in welchem der Wert der Anpassungsimpedanz optimal sein wird. Er wird außerdem so gewählt, daß er in dem Zeitpunkt des Auslösens der Prüfung der Anpassung kleiner als

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der Wert V' der Spannung V ist. In dem Maße, wie in dem Zeitpunkt des AuslÖsens der Prüfung der Anpassung die Anpassungseinheit stark fehlangepaßt ist, ist der Wert V¹ der Spannung V dann groß und es ist somit leicht, einen Wert für V zu

¹ r max

wählen, der die beiden vorstehenden Bedingungen erfüllt, welche durch folgende doppelte Ungleichung ausgedrückt werden können :

v< V < V
r max

Der Spannungsvergleicher 4 ist so aufgebaut, daß er an seinem Ausgang ein Signal ¹¹O" abgibt, wenn die Spannung V größer als die Spannung V ist, und ein Signal "1", wenn die Spannung V kleiner als die Spannung V ist (w<
werte bezeichnen).

Spannung V ist (wobei "0" und "1" die beiden Binär-

Von einer Verzweigungsschaltung 5 ist der Steuereingang mit dem Ausgang des Spannungsvergleichers 4 und der Signaleingang mit dem Ausgang eines Impulsgenerators 7 verbunden, dessen Impulsfrequenz 10 kHz beträgt. Die Verzweigungsschaltung 5, die im folgenden anhand von Fig. 2 beschrieben wird, leitet die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 7 zu dem Signaleingang des Sägezahngenerators 6, wenn die Spannung V kleiner als die Spannung V ist, und zu dem Zähleingang des Zählers 10, wenn das nicht der Fall ist. Solange V < V gilt, empfängt deshalb der Sägezahngenerator 6 kein Signal, die Spannung V bleibt

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fest, dagegen empfängt der Zähler 10 an seinem Zähleingang Impulse und tastet so eine gewisse Anzahl von Kombinationen der Anpassungsimpedanz ab. Wenn eine Kombination erreicht wird, für die die Spannung V einen Wert V, erreicht, der kleiner als V ist, geht der Ausgang des Spannungsvergleichers 4 in den Zustand "1", was die Verzweigung der Ausgangsimpulse des Generators 7 nicht mehr ^u dem Zähler 10, sondern zu dem Sägezahngenerator 6 bewirkt. Für jeden der Impulse, die der Sägezahngenerator 6 empfängt, verringert sich seine Ausgangsspannung V um dV , bis sie einen Wert erreicht, der kleiner als der Wert V. ist; die Ausgangsspannung des Vergleichers 4 geht dann wieder auf den Wert ¹¹O", so daß die Ausgangs impulse des Generators 7 erneut zu dem Zähler 10 geleitet werden. Der Zähler 10 kann dann wieder die Abtastung der 2 Kombinationen, die die Werte der einstellbaren Anpas sungsimpedanz darstellen, ab der Kombination aufnehmen, wo er angehalten wurde und für die die Spannung V den Wert V. erreicht hatte. Die systematische

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Abtastung der 2 Kombinationen wird fortgesetzt, mit Unterbrechungen, wenn die Spannung V einen Wert erreicht, der kleiner als die Spannung V ist und wenn deshalb das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers den "1" annimmt. Dieser Übergang auf den Wert "1" bewirkt, daß die Schaltung 5 die Impulse des Impulsgenerators 7 zu dem Sägezahngenerator 6 leitet. Auf diese Weise wird die Ausgangsspannung V des Sägezahn

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generators auf einen Wert gebracht, der etwas kleiner ist als der Wert der Spannung V und_f sobald der Wert von V unter den von V geht, nimmt das Ausgangssignal des Spannungsvergleiche rs 4 wieder den Wert "O" an und die Abtastung wird fortgesetzt.

So nimmt bei jeder Unterbrechung der systematischen Abtastung der 2 Kombinationen die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators den Wert der Spannung V (oder genauer gesagt, einen etwas darunter liegenden Wert) an, der dem niedrigsten Wert der durch die Antenne reflektierten Spannung und ihrer Abstimmimpedanz seit dem Beginn der systematischen Abtastung entspricht.

Die Speicherung der Kombination, die eine Unterbrechung auslöst, erfolgt bis zu der nächsten Unterbrechung in einem Speicher 8. Der Speicher 8 besteht aus bistabilen D-Kippschaltungen. Er hat einen Ladefreigabeeingang, der mit dem Ausgang des Spannungsvergleichers 4 verbunden ist.

Außer seinem Ladefreigabeeingang hat der Speicher 8: zwölf Signaleingänge, die mit den zwölf Ausgängen des Zählers 10 verbunden sind, einen Löscheingang und zwölf Ausgänge. Das Laden dieses Speichers erfolgt, wenn das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 4 den Wert "1" annimmt, d. h. wie weiter oben

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-A-

dargelegt» wenn der Wert der Spannung V kleiner 1st als der durch die Spannung V erreichte. Wenn alle Kombinationen abgetastet sind, ist somit allein diejenige Kombination in dem Speicher 8 gespeichert, die der besten Anpassung entspricht.

Wenn die 2 möglichen Kombinationen der elf Reaktanzen L. bis L₅, C, bis C, abgetastet worden sind, geht das Signal k des zwölften Ausganges des Zählers 10, der bis dahin in dem Zustand "O" war, in den Zustand "1". Diese Zustandsänderung des zwölften Ausganges des Zählers zeigt das Ende des Abtastzyklus an.

Der Wert "1" des Signals k wird benutzt, um die Verzweigungsschaltung 5 zu sperren, damit nicht mehr Impulse des Impulsgenerators 7 zu dem Zähler 10 oder zu dem Sägezahngenerator 6 geleitet werden, solange nicht eine neue systematische Abtastung ausgelöst wird.

Das Signal k wird nach Differenzierung in einer Differenzierschaltung 13 und nach Durchgang durch eine ODER-Schaltung 11 an den Lesefreigabeeingang des Zählers 10 angelegt, um letzterem das Auslesen des Inhalts des Speichers 8 zu gestatten. Damit das Auslesen möglich ist, sind die zwölf Leseeingänge des Zählers 10 für eine systematische Anpassungsprüfung ständig mittels eines Umschaltkreises

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mit den zwölf Ausgängen des Speichers 8 verbunden.

Das Signal k wird außerdem an den Verstärkungssteuereingang des Verstärkers 3 mit veränderlicher Verstärkung angelegt, um die Verstärkung dieses Verstärkers zu verringern, damit, wenn der Wähler 10 den Inhalt des Speichers 8 ausgelesen hat und die benutzte Kombination der optimalen Anpassung entspricht, der Wert der Spannung V kleiner als der Wert der Spannung V ist. Selbst wenn die Anpas sung sbed ingungen anschließend geändert würden, wäre es auf diese Weise erforderlich, daß die Spannung V den Wert der Spannung V erreicht, damit der Vergleicher 4 ein Signal mit dem Wert ¹¹O" liefert. Dadurch wird das Auslösen einer neuen systematischen Abtastung vermieden, wenn die Anpassungsbedingungen nur leicht modifiziert werden.

Die Steuerung der Anpassungseinheit von Fig. 1 erfolgt mit Hilfe eines PrüfSteuersignals h, welches anderes als das Steuersignal des an die Klemme B angeschlossenen Senders ist, das den Wert "1" hat, solange das System im Sendebetrieb arbeitet. Dieses Signal h, das von einer Steuerschaltung 15 geliefert, wird an einen Steuereingang des Impulsgenerators 7 angelegt. Letzerer ist, wie Fig. 2 zeigt, so aufgebaut, daß er nur dann Impulse liefert, wenn das Signal h in dem Zustand ¹¹I" ist. Das Signal h wird außerdem an den Umschaltsteuereingang des Umschalt-

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kreises 9 angelegt, damit dieser die Verbindung zwischen den zwölf Ausgängen des Speichers 8 und den zwölf Leseeingängen des Zählers 10 herstellt, solange das Signal h in dem Zustand "1" ist.

Das Signal h wird außerdem an den Eing'ang einer monostabilen Kippschaltung 16 angelegt, deren quasistabiler Zustand eine Dauer von 0,1 s hat. Der Ausgang der monostabilen Kippschaltung 16 ist mit dem Eingang einer Differenzierschaltung 12 verbunden. Die Differenzierschaltung 12 liefert einen Ausgangsimpuls (der für das Auslesen einer systematischen Abtastung benutzt wird) 0,1 s, nachdem das Signal h in den Zustand "1" übergegangen ist. Diese Verzögerung um 0,1 Sekunden der systematischen Prüfung auf den Übergang des Signals h in den Zustand "1" hin, d.h. nach dem Zeitpunkt des Startens des an die Klemme B angeschlossenen Senders dient dazu, dem Sender zu gestatten, sich zu stabilisieren, bevor die systematische Prüfung beginnt.

Der Ausgangsimpuls der Differenzierschaltung 12 wird an den ersten Eingang einer UND-Schaltung 17 angelegt, die an ihrem anderen Eingang das Signal b des Vergleichers 4 nach einer Inversion in einem Inverter 18 empfängt. Dieser Impuls erzeugt, wenn das Signal b in dem Zustand "O" ist, einen Ausgangsimpuls i der UND-scha1tung 17. Der Impuls i wird an den Initialisierungseingang des Sägezahngenerators 6 angelegt, um wie weiter oben dargelegt, seine Ausgangsspannung auf den

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- XS -

Wert V zu bringen,
r max ⁶

Der Impuls i dient außerdem dazu, den Zähler 10 am Anfang einer Anpassungsprüfung auf Null zu löschen. Da aber der Zähler 10, der zum Realisieren der Schaltung von Fig. 1 benutzt worden ist, keinen Nullöscheingang besitzt, wird der Impuls i an den Nullöscheingang des Speichers 8 und über die ODER-Schaltung 11 an den Lesefreigabeeingang des Zählers 10 angelegt. Auf diese Weise erfolgt das Löschen des Zählers auf Null in indirekter Weise durch das Auslesen des Inhalts des Speichers 8, der zuvor auf Null gelöscht worden ist.

Die UND-Schaltung 17 hat die Aufgabe, das Auslösen einer systematischen Abtastung durch den Impuls i nur dann freizugeben, wenn der Ausgang des Vergleichers 4 in dem Zeitpunkt des Bewirkens der Auslösung in dem Zustand "O" ist. Wenn er in dem Zustand "1" ist, bedeutet das nämlich, daß die Anpassung bereits vorher vorgenommen worden ist und daß die Anpassungsbedingungen noch erfüllt sind und daß die Auslösung einer systematischen Anpassung somit unnütz ist.

Bei der vorstehenden Beschreibung des Einsteilens der Anpassungseinheit ist angenommen worden, daß an dem Zugang des Richtkopplers 1, der mit der Klemme B verbunden ist, durch einen Sender ein HF-Signal mit ausreichender Leistung angelegt wird. Es kann

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sein, daß das während des Empfangsbetriebes nicht der Fall ist.

Wenn sich an den Empfangsbetrieb ein Sendebetrieb anschließt und wenn für diese beiden Betriebsarten das Band der Arbeitsfrequenzen das gleiche bleibt, wird die die optimale Abstimmung angebende Kombination im Speicher bewahrt. Es genügt für diesen Zweck, daß das Signal h in dem Zustand "1" gelassen wird.

Wenn dem Empfangsbetrieb nicht der Vorteil einer voreingestellten Abstimmimpedanz zugute kommt, wird das Signal h in den Zustand "O" gebracht. Der Umschaltkreis 9, der das Signal h an seinem Steuereingang empfängt, verbindet dann die elf ersten Leseeingänge des Zählers 10 mit den elf Ausgängen eines Speichers 14. Die Codierung des Speichers 14 erfolgt in Abhängigkeit von sechzehn verschiedenen Arbeitsfrequenzbändern derart, daß jedem der sechzehn Bänder eine Information entspricht, die, wenn sie durch den Zähler 10 gelesen wird, das Einstellen der Anpas sungsimpedanz auf denjenigen Wert bewirkt, der für die Realisierung der Abstimmung in dem betreffenden Frequenzband der beste ist. Der Speicher 14 besitzt vier Eingänge, die mit vier Ausgängen der Steuerschaltung 15 verbunden sind. Die Steuerschaltung 15 liefert den vier Eingängen des Speichers 14 vier Werte ¹¹O" oder "1". Die Information,die aus diesen

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vier Werten besteht, wird derart codiert, daß in dem Speicher 14 die Information ausgewählt wird, die zu dem benutzten Frequenzband gehört. Die Freigabe des Auslesens des Speichers 14 durch den Wähler 10 erfolgt über einen weiteren Ausgang der Steuerschaltung 15. Dieser weitere Ausgang ist direkt mit einem Eingang der ODER-Schaltung 11 verbunden, damit dem Zähler 10 ein Lesefreigabeimpuls ρ zugeführt werden kann.

Die Steuerschaltung 15 kann aus einer Gruppe von Schaltern aufgebaut werden:

- einem Schalter für das Signal h,

- einem Schalter für den Impuls p, und

- einer Tastatur mit sechzehn Tasten für die Steuerung des Speichers 14.

Fig. 2 zeigt den Aufbau der Verzweigungsschaltung 5, des Sägezahngenerators 6 und des Impulsgenerators 7.

Der Impulsgenerator 7 enthält eine Taktschaltung und eine UND-Schaltung 71. Die Taktschaltung 70, die Impulse mit einer Frequenz von 10 kHz liefert, ist an ihrem Ausgang mit dem ersten der beiden Eingänge der UND-Schaltung 71 verbunden. Der zweite Eingang der UND-Schaltung 71 empfängt das durch die Steuerschaltung 15 (vgl. Fig. 1) gebildete Prüfsteuersignal h.

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-MT-

Die Verzweigungsschaltung oder Impulsweiche 5 enthält zwei UND-Schaltungen 52 und 53, deren Ausgänge mit dem Signaleingang des Sägezahngenerators 6 bzw. mit dem Zähleingang des Zählers 10 verbunden sind. Diese beiden UND-Schaltungen empfangen an einem ersten Eingang das Signal des Impulsgenerators 7. Die UND-Schaltung 52 empfängt an ihrem zweiten Eingang das Signal k nach Inversion durch einen Inverter 50 und an ihrem dritten Eingang das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 4. Deshalb werden die Impulse des Impulsgenerators 7 nur zu dem Sägezahngenerator 6 übertragen, wenn einerseits das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 4 in dem Zustand "1" ist und wenn andererseits das Signal k noch nicht in dem Zustand "1" ist, d.h. wenn der Abtastzyklus noch nicht beendet ist. Die UND-Schaltung 53 empfängt an ihrem zweiten Eingang das Signal k nach Inversion durch den Inverter 50 und an ihrem dritten Eingang das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 4 nach Inversion in einem Inverter 51. Die Impulse des Impulsgenerators 7 werden deshalb nur zu dem Zähler 10 übertragen, wenn einerseits das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 4 in dem Zustand ¹¹O" ist und wenn andererseits das Signal k noch nicht in dem Zustand "0" ist.

Gemäß Fig. 2 besteht der Sägezahngenerator 6 aus einem Rückwärtszähler 60 und aus einem Digital-Analog-Wandler 61. Der Rückwärtszähler 60, der durch

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den Impuls i (vgl. Fig. 1) auf seinen maximalen Zählerstand 128 zurückgestellt wird, empfängt an seinem Rückwärtszähleingang die Impulse des Impulsgenerators, die die UND-Schaltung 52 zu ihm durchläßt. Die Ausgänge des Rückwärtszählers 60 sind mit den Eingängen des Digital-Analog-Wandlers 61 verbunden und letzterer ist so eingestellt, daß er die Spannung V abgibt, wenn der Rück-

^r r max

wärtszähler 60 seinen maximalen Zählerstand hat.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des Umschaltkreises 9 von Fig. 1. Der Umschaltkreis enthält dreiundzwanzig UND-Schaltungen M, bis M._ und N, bis N,., die jeweils zwei Eingänge haben, elf ODER-Schaltungen Q. bis Q,,, die jeweils zwei Eingänge haben, und einen Inverter 90.

Die zwölf UND-Schaltungen M₁ bis M₁- sind über ihre ersten Eingänge mit den zwölf Ausgängen des Speichers 8 verbunden und sie sind leitend, wenn das Signal h, das an ihren zweiten Eingängen anliegt, in dem Zustand ¹¹I" ist, d. h. wenn eine Prüfung vorzunehmen ist. Die Ausgänge der UND-Schaltungen M₁ bis M₁₁ sind mit den elf ersten Leseeingängen des Zählers über jeweils eine der ODER-Schaltungen Q. bis Q,. verbunden. Die UND-Schaltung M₁₂ ist direkt mit dem zwölften Leseeingang (der dem höchsten Stellenwert entspricht) des Zählers 10 verbunden.

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Die elf UND-Schaltungen N. bis N-. sind an ihren ersten Eingängen mit den elf Ausgängen des Speichers 14 verbunden und empfangen an ihren zweiten Eingängen das Signal h nach Inversion durch den Inverter 90. Die UND-Schaltungen N₁ bis N,- sind deshalb nur dann leitend, wenn das Signal h in dem Zustand "O" ist, d. h. wenn keine Prüfung vorzunehmen ist. Die Ausgänge der UND-Schaltungen N.bis N₁₁ sind mit den elf ersten Leseeingängen des Zählers 10 über jeweils eine der ODER-Schaltungen Q₁ bis Q₁₁ verbunden.

Selbstverständlich kann die Antennenanpassungseinheit die vorstehend beschrieben worden ist, in verschiedenerlei Weise abgewandelt werden.

Insbesondere könnte eine Analog-Digital-Umwandlung nach der Entnahme der Renninformation durchgeführt werden, was rein digitale Vergleiche gestattet.

Die Amplitude der reflektierten Spannung, die als Kenninformation für die Genauigkeit der Anpassung benutzt wird, könnte beispielsweise durch eine Information ersetzt werden, die von dem Spannungsreflexionsfaktor abhängig ist. Bezüglich dieser Kenninformation sei angemerkt, daß, umgekehrt wie bei den üblichen Anpassungseinheiten, keine Kenntnis der Phase eines Signals erforderlich ist, was einen großen Vorteil darstellt, da die Phasenmessung im VHF-Bereich heikel ist.

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Die Zuschaltung der Blindelemente könnte mit Hilfe jeder anderen Schalteinrichtung erfolgen, die ausreichend schnell ist.

Die Erfindung ist bei jeder elektronischen Anordnung anwendbar, in der eine Schaltung für eine bestimmte Funktion (Anpassung oder Einstellung beispielsweise) mit Hilfe von umschaltbaren Reaktanzen eingestellt werden soll. Das Gebiet der Erfindung erstreckt sich somit u. a. auf Abstimmfilter mit einer Anordnung zur automatischen Abstimmprüfung.

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Claims

Patentanwälte S / Frankreich Dipl.-Ing. •
• 271 0283 Dipl-lrg Dipl.-Chem. T 2160 G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser TANSPRÜCHE Ernsborgerstras se 19 8 München 60 9. März THOMSON - CSP 173f Bd. Haussoann 75008 PARI Unser Zeichen: PATEN

IJ Anordnung zum automatischen Einstellen einer Kenngröße einer Schaltung durch Verstellen des Wertes einer Impedanz, die Teil der Schaltung ist, mit η Reaktanzen (n ganzzahlig und größer als 1), mit η Zuschalteinrichtungen zum Steuern des Einschleifens oder Nichteinschleifens der η Reaktanzen in die Impedanz, mit einer Prüfeinrichtung zum Steuern des Zustandes der Zuschalteinrichtungen, und mit ersten Einrichtungen, die mit der Schaltung gekoppelt sind, um ein Ausgangssignal zu liefern, dessen Wert von der Genauigkeit der Verstellung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Verstellung vorgenommen werden soll, die Prüfeinrichtung den Zustand der Zuschalteinrichtungen nach einem gegebenen Zyklus steuert, und daß die Einstellanordnung enthält: - Vergleichseinrichtungen, die das Ausgangssignal der ersten Einrichtungen empfangen und im Verlauf

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eines Zyklus ein vorbestlinmtes Signal liefern, wenn das Ausgangssignal angibt, daß die Genauigkeit der Verstellung sowohl besser als eine bestimmte Genauigkeit als auch besser als jede im Verlauf des Zyklus zuvor erzielte Genauigkeit ist,

- einen Speicher zum Speichern der Zustände der Zuschalteinrichtungen, wenn die Vergleichseinrichtungen das vorbestimmte Signal liefern, und

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung enthält: einen Binärzähler mit wenigstens η Stufen, der den Zustand der η Zuschalteinrichtungen steuert, einen Impulsgenerator,

eine Verzweigungsschaltung, die mit dem Impulsgenerator verbunden ist und einen mit den Vergleichseinrichtungen verbundenen Steuereingang, einen mit dem Zähleingang des Binärzählers gekoppelten ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang hat und die Impulse des Impulsgenerators zu ihrem zweiten Ausgang leitet, wenn sie das vorbestimmte Signal empfängt, und zu ihrem ersten Ausgang, wenn das nicht der Fall ist,

und daß die Vergleichseinrichtungen enthalten: einen Spannungsgenerator, der einen mit dem zweiten Ausgang der Verzweigungsschaltung verbundenen Steu-

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ereingang hat und dessen Ausgangsspannung abnimmt, wenn die Impulse an seinen Steuereingang angelegt werden,und

einen Spannungsvergleicher, dessen erster und dessen zweiter Eingang mit den ersten Einrichtungen bzw. mit dem Ausgang des Spannungsgenerators verbunden sind und dessen Ausgang mit dem Steuereingang der Verzweigungsschaltung verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Kenngröße eine Kenngröße der Anpassung zwischen einer Antenne und einem Sender ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen einen Richtkoppler enthalten, von welchem ein Zugang des ersten Paares konjugierter Zugänge mit dem Sender verbunden ist und von welchem der Hochleistungszugang und der Niederleistungszugang des zweiten Paares konjugierter Zugänge mit der Antenne über die Impedanz bzw. mit dem ersten Eingang des Spannungsvergleichers gekoppelt sind.

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