DE2718472A1 - Abstimmschaltung fuer einen hochfrequenz-ueberlagerungsempfaenger mit gleichspannungsgesteuerter abstimmung - Google Patents

Abstimmschaltung fuer einen hochfrequenz-ueberlagerungsempfaenger mit gleichspannungsgesteuerter abstimmung

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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Theodor-Stern-Kai 1
6000 Frankfurt/Main 70
Hannover, den 01.04.1977 PT-Tr/gn H 76/27
Abstimmschaltung für einen Hochfrequenz-Überlagerungsempfänger mit gleichspannungsgesteuerter Abstimmung
Es sind Abstimmschaltungen mit digitaler Eingabe bekannt (z.B. "Funkschau" 1974» Heft 2, Seite 62 ff. und Heft 3, Seite 93 ff·)» bei denen die Empfangsfrequenz durch Zählen der Schwingungen des Uberlagerungsoszillators unter Berücksichtigung der Zwischenfrequenz gemessen wird. Das Meßergebnis wird in einem Vergleicher mit einem in einen Eingabespeicher eingegebenen Wert verglichen. Von einer Auswerteschaltung wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis der Abstimmvorgang gesteuert. Es sind bei der bekannten Schaltung Mittel vorgesehen, durch die die Abstimmgeschwindigkeit mit zunehmender Annäherung an den exakten Abstimmpunkt verkleinert wird. Dieses geschieht durch Steuerung eines Integriergliedes in Abhängigkeit von der Zahl der übereinstimmenden Stellen der an dem genannten Vergleicher anliegenden Werte und der Wertigkeit dieser Stellen. Dadurch wird erreicht, daß die einzelnen Dekaden des Frequenzwertes in ungefähr der gleichen Zeit durchlaufen werden, womit eine schnelle Einstellung des gewünschten Senders gewährleistet ist. Die für einzelne Abstimmpunkte unterschiedliche Steilheit einer als Abstimmelement dienenden Kapazitätsdiode des Uberlagerungsoszillators kann dabei nicht berücksichtigt werden, weil die Geschwindigkeit unabhängig von der absoluten Frequenz des Uberlagerungsoszillators nur in Abhängigkeit von
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der Differenz zum eingegebenen Wert gesteuert wird. Die Steilheit einer Kapazitätsdiode kann an den Bereichsenden des ausgenutzten Steuerbereichs beispielsweise um den Faktor 10 unterschiedlich sein. Dies führt zu unterschiedlich langen Wartezeiten bei der Abstimmung, was bei der Bedienung des Gerätes störend wirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstimmschaltung zu schaffen, bei der die Nichtlinearität der Abstimmsteilheit des Uberlagerungsoszillators weitgehend kompensiert ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Überlagerungsempfänger mit einer Abstimmschaltung, die die Merkmale der Erfindung aufweist, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines bei der Schaltung gemäß Fig. 1 vorhandenen Regelgliedes und
Fig. 3 Beispiele für die Kennlinien von Abstimm-Kapazitätsdioden in verschiedenen Abstimmbereichen.
In Fig. Λ ist oben ein Überlagerungsempfänger mit einer Antenne 1, einer HF-Vorstufe 2, einer Mischstufe 3» einem ZF-Verstärker und Demodulator 4- und einem NF-Verstärker und Lautsprecher 5 dargestellt. Der Mischstufe 3 ist das Ausgangssignal eines Überlagerungsoszillators 6 zugeführt, der Bestandteil einer in Fig. 1 unten dargestellten Abstimmschaltung ist. Die Abstimmschaltung enthält in an sich bekannter Weise einen Eingabespeicher 7» in den ein gewünschter Empfangsfrequenz-Wert über eine nicht dargestellte Eingabetastatur oder ein gespeicherter Wert eingegeben werden kann, und einen elektronischen Frequenzzähler 8, mit dem die Empfangsfrequenz durch Zählen der Schwingungen des Uberlagerungsoszillators 6 unter Berücksichtigung der ZF gemessen wird.
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Der Inhalt des Eingabespeichers 7 und das Meßergebnis des Frequenzzählers 8 werden in einem Vergleicher 9 miteinander verglichen. Bei der bekannten Schaltung gemäß "Funkschau" 1974, Heft 2, Seite 62 ff., erfolgt der Vergleich aller Stellen gleichzeitig. Es ist jedoch auch bekannt (DT-OS 25 33 O72.7)» die einander zugeordneten Stellen zeitlich nacheinander im sogenannten Zeit-Multiplexbetrieb durchzuführen. Im folgenden sei angenommen, daß der Vergleich, wie in der genannten Offenlegungsschrift beschrieben, im Multiplexbetrieb stattfindet. An den Ausgang des Vergleichers ist eine Auswerteschaltung 10 angeschlossen. Der Aufbau und die Funktion der Auswerteschaltung und ihr Zusammenwirken mit weiteren Schaltungsteilen 14, I5, 16, 17, 18 und 19 ist in der DT-OS 26 25 741.0 ausführlich beschrieben. Es wird hier nur die Funktion der Ausgangssignale der Auswerteschaltung beschrieben, soweit dies für das Verständnis der Schaltung erforderlich ist. Über Ausgänge 12 und 13 der Auswerteschaltung 10 werden elektronische Schalter 14 und 15» die beispielsweise je einen Transistor enthalten können, gesteuert. Über weitere nicht dargestellte Ausgänge können weitere ebenfalls nicht dargestellte Schalter gesteuert werden. Jeder dieser Schalter ist einer bestimmten Stelle des in den Eingabespeicher 7 eingegebenen bzw. im Zähler 8 gemessenen Wertes zugeordnet. Solange keine Übereinstimmung der beiden im Vergleicher verglichenen Stellen herrscht, wird der betreffende Schalter geschlossen gehalten. Es fließt dann von einer Sammelleitung 21, an der eine Hilfsspannung UH liegt, über den Schalter 14 bzw. 15 und jeweils einen Widerstand 16 bzw. 17 ein Strom zu einer Sammelleitung 20. Die Summe aller Ströme I ist einem Stromverstärker 18 zugeleitet mit einem Verstärkungsfaktor ei- . Die Stromrichtung des verstärkten Stromes am Ausgang des Stromverstärkers 18 ist über Eingänge 22 a und 22 b des Stromverstärkers 18, die mit je einem Ausgang 11a und 11b der Auswerteschaltung 10 verbunden sind, je nach Richtung der Abweichung der im Vergleicher 9 verglichenen Werte durch logische Signale umschaltbar. Ein derartiger umschaltbarer Stromverstärker 18 ist z.B. als integrierte Schaltung CA 3O8O (RCA) käuflich. Mit dem verstärkten Strom oO· I wird ein
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Kondensator 19 aufgeladen bzw. entladen. Die Ladespannung des Kondensators 19 stellt die Abstimmspannung U.^st ^r ^en über eine Kapazitätsdiode steuerbaren Überlagerungsoszillator 6 dar. Bei der beschriebenen Schaltung aus den Teilen 14, 15» 16, 17» 18 und 19 handelt es sich um eine gesteuerte Integrierschaltung. Die Widerstände 16 und 17 und gegebenenfalls weitere nicht dargestellte Widerstände können so bemessen werden, daß der Meßwert des Frequenzzählers 8 in einer möglichst kurzen Zeit mit dem im Eingabespeicher befindlichen Wert zur Übereinstimmung gebracht werden kann.
Über ein Regelglied 22 wird die Integrierschaltung zusätzlich zur schon beschriebenen Steuerung geregelt. Der Ladestrom des Kondensators 19 wird in Abhängigkeit von dem Wert der Abstimmspannung U., t so beeinflußt, daß durch die Nichtlinearität der Kennlinie der Abstimm-Kapazitätsdiode bedingte Unterschiede der Abstimmgeschwindigkeit ausgeglichen werden. Dem Eingang des Regelgliedes 22 ist die am Kondensator 19 liegende Abstimmspannung U., . zugeführt und am Ausgang des Regelgliedes 22 wird eine Hilfsspannung UH entnommen, die eine Funktion der Abstimmspannung U., . ist. Die Hilfsspannung U„ ist der Sammelleitung 21 zugeführt. Sie bestimmt auf diese Weise den Wert des von den Schaltern 14 und 15 freigegebenen Ladestromes.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Regelgliedes 22 dargestellt. Es ist ein Ausschnitt aus der Schaltung gemäß Fig. 1 gezeigt. Für die gleichen Teile sind die gleichen Bezugszeichen enthalten. Das Regelglied 22 besteht aus einer Verstärkerstufe mit einem Feldeffekttransistor 23 und einem Widerstandsnetzwerk aus den Widerständen 24, 25 und 26. Durch die Verwendung eines Feldeffekttransistors wird dem Kondensator 19 in vorteilhafter Weise keine nennenswerte Ladung entzogen. An der Steuerelektrode G (Gate) des Feldeffekttransistors 23 liegt die Abstimmspannung U., . , die Anode A liegt an einer positiven Versorgungsspannung Uy, die über eine Klemme 27 zugeführt ist, und die Kathode K ist über die als Spannungsteiler geschalteten Widerstände 24 und 25 an Massepotential gelegt.
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Von der Anode A zur Kathode K ist ein Widerstand 26 geschaltet. Durch den Wert dieses Widerstandes 26 kann ein bestimmter Mindestwert für die Hilfsspannung U„, die am Verbindungspunkt der Widerstände 24 und 25 abgenommen wird, vorgegeben werden. Der Einfluß der Abstimmspannung U., . auf die Größe der Hilfsspannung XJ„ kann durch eine bestimmte Wahl des Teilerverhältnisses des Spannungsteilers 24, 25 vorgewählt bzw., wenn der Spannungsteiler als Potentiometer ausgebildet ist, einjustiert werden. Es ist eine Serienschaltung aus einem Widerstand 29 und einer Diode 28, die parallel zum Widerstand 24 liegt, gestrichelt angedeutet. Durch ein solches Korrekturglied kann in an sich bekannter Weise die Temperaturabhängigkeit der gesteuerten Kapazitätsdiode kompensiert werden. Auch der andere Widerstand 25 kann entsprechend mit einem solchen Korrekturglied versehen werden. Es ist auch möglich den Widerstand 24 bzw. 25 durch eine Serienschaltung aus einem Widerstand und einer Diode zu ersetzen.
In Fig. 3 ist die Abstimmsteilheit in Kiloherz pro Volt (kHz/V) von Kapazitätsdioden in den verschiedenen Rundfunk-Abstimmbereichen UKW, KW, MW und LW als Funktion von der Abatimmspannung dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Abstimmsteilheit am Anfang jedes Bereiches sich fast um den Faktor 10 von der Abstimmsteilheit am Ende des Bereiches unterscheidet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die lineare Anhebung der Hilfsspannung Ujt mit der Abstimmspannung U., . erreicht, daß die Geschwindigkeit, mit der die Abstimmspannung geändert wird, bei hohen Abstimmspannungen (rechts in Fig. 3) infolge höherer Spannungswerte Ujt z.B. um einen Faktor 5 bis 10 erhöht wird. Dadurch wird die an sich geringe Steilheit der Kapazitätsdiode in diesem Bereich ausgeglichen.
Wenn die an sich stark unterschiedlichen Abstimmgeschwindigkeiten in Kiloherz pro Sekunde (kHz/s) in den verschiedenen Abstimm-Bereichen aneinander angeglichen werden sollen, so ist es möglich, das Regelglied 22 umschaltbar auszubilden.
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Es kann z.B. zwischen verschiedenen Widerstandswertkombinationen der Widerstände 24, 25 und 26 umgeschaltet werden.
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Leefs'eite

Claims (1)

  1. H 76/27 Patentansprüche
    Abstimmschaltung für einen Hochfrequenz-Überlagerungsempfänger mit gleichspannungsgesteuerter Abstimmung über ein steuerbares Reaktanzelement, mit einem elektronischen Zähler zu digitalen Bestimmung der Empfangsfrequenz durch periodisches Zählen der Schwingungen wenigstens eines Überlagerungsoszillators des Empfängers, mit einem Eingabespeicher, mit einem Vergleicher zum Vergleich des Zählergebnisses des Zählers mit dem Inhalt des Eingabespeichers und mit einer Auswerteschaltung zur Auswertung des Vergleichsergebnisses und mit einer Integrierschaltung zur Bildung der Abstimmspannung, wobei die Integrierschaltung von der Auswerteschaltung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (14, 15, 16, 17» 18, 19) außerdem in Abhängigkeit von der Abstimmspannung (U-, . ) im Sinne einer Linearisierung der Kennlinie des von der Abstimmspannung gesteuerten Reaktanzelementes und damit des Abstimmvorganges geregelt ist.
    Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (14, 15, 16, 17, 18, 19) einen Ladekondensator (19) enthält, der mit einem von einer Hilfsspannung (U„) abgeleiteten Ladestrom (<* 3 ) geladen wird, und daß der Ladestrom (<* 3 ) des Ladekondensators (19) mittels mehrerer parallel geschalteter Glieder aus jeweils einer Reihenschaltung eines elektronischen Schalters (14, 15) und eines Widerstandes (16, 17) gesteuert wird und daß die elektronischen Schalter (14, I5) von je einer Vergleichsstelle des Vergleichers (9) so gesteuert sind, daß sie bei Ungleichheit in der betreffenden Stelle geschlossen und bei Gleichheit geöffnet sind.
    Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstimmung solche Kapazitätsdioden verwendet werden, die eine annähernd logarithmlsche Änderung der Frequenz mit der Abstiramspanung (U., . ) ergeben, womit die Funktion der Abstimmsteilheit (kHz/V) annähernd exponentiell
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    verläuft.
    4. Abstimmschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspannung (U„) die Ausgangsspannung eines Regelgliedes (22) mit im wesentlichen linearer Kennlinie ist, daß dem Eingang des Regelgliedes (22) die Abstimmspannung (U., . ) zugeführt ist und daß durch ein Widerstandsnetzwerk (24, 25, 26) ein Mindestwert der Hilfsspannung (Ujj) vorgegeben und der Einfluß der Abstimmspannung (U., . ) auf die Hilfsspannung (U„) eingestellt ist.
    5· Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (22) durch eine Verstärkerschaltung mit einem Feldeffekttransistor (23) gebildet ist.
    6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (G) des Feldeffekttransistors (23) mit dem Ladekondensator (19) verbunden ist und daß die Hilfsspannung (Uj1) von einem in der Kathodenleitung (K) liegenden Spannungsteiler mit zwei Widerständen (24, 25) abgegriffen ist.
    7. Schaltung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe des Mindestwertes der Hilfsspannung (U„) die Anoden-Kathoden-Strecke des Feldeffekttransistors (23) mit einem Widerstand (26) überbrückt ist.
    8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden Glieder des Spannungsteilers aus einer Serienschaltung aus einem Widerstand und einer Diode gebildet ist.
    9. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Serienschaltung aus einem Widerstand (29) und einer Diode (28) zu einem Widerstand (24) des Spannungsteilers parallel geschaltet ist.
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DE2718472A 1977-04-26 1977-04-26 Abstimmschaltung für einen Hochfrequenz-Überlagerungsempfänger mit gleichspannungsgesteuerter Abstimmung Expired DE2718472C2 (de)

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