DE2718746C2 - Kanalwahlvorrichtung - Google Patents
KanalwahlvorrichtungInfo
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- DE2718746C2 DE2718746C2 DE2718746A DE2718746A DE2718746C2 DE 2718746 C2 DE2718746 C2 DE 2718746C2 DE 2718746 A DE2718746 A DE 2718746A DE 2718746 A DE2718746 A DE 2718746A DE 2718746 C2 DE2718746 C2 DE 2718746C2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J7/00—Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/18—Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/20—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element
- H03J7/28—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element using counters or frequency dividers
Landscapes
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kanalwahlvorrichtung für einen Empfänger mit einem einen
Frequenzdiskrimirator und einen durch ein spannungsabhängiges
Reaktanzelement durchstimmbaren Empfangsoszillator aufweisenden Zwischenfrequenzteil, mit
einer Suchlaufvorrichtung, in der beim Suchlauf eine unter Steuerung durch einen von einem Taktgenerator
getakteten Zähler erzeugte Durchstimmspannung an das variable Reaktanzelement anlegbar ist und in der
durch das bei Abstimmung auf einen empfangenen Kanal vom Frequenzdiskriminator erzeugte Ausgangssignal
der Suchlauf beendbar ist, und mit einer Speichervorrichtung, in der die den einzelnen Kanälen
zugeordneten Zählerendsignale gespeichert und bei Abruf durch eine Kanalangabevorrichtung in den
Zähler einprogrammierbar sind.
Bei einer bekannten Kanalwahlvorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 23 57 360) ist eine
Starttaste zur Auslösung des Suchlaufs vorgesehen, bei deren Betätigung der Taktgenerator angeschaltet wird,
so daß in dem Zähler die vom Taktgenerator erzeugten Taktimpulse gezählt werden. Das hierdurch erzeugte
n-stellige binäre Zählersignal liegt am Eingang eines
Digital-Analog-Wandlers, dessen analoges Ausgangssignal an dem spannungsabhängigen Reaktanzelement
als die Durchstimmspannung anliegt. Diese Durchstimmspannung steigt in dem Maße, wie der Zähler
hochgezählt wird, so lange an, bis das Reaktanzelement auf einen empfangenen Kanal abgestimmt ist und das
dabei vom Frequenzdiskriminator erzeugte Ausgangssignal den Impulsgenerator anhält und damit den
Suchlauf beendet. Das dann in dem Zähler vorhandene Zählerendsignal stellt somit unmittelbar einen digitalen
Ausdruck für den dem empfangenen Kanal entsprechenden Wert der Durchstimmspannung dar. Dieser
Wert kann sodann mit Hilfe einer Speichertaste unter einer einer Kanalnummer entsprechenden Adresse in
die Speichervorrichtung eingespeichert werden, wobei die solchermaßen eingespeicherten Zählerendsignale
durch die Kanalangabevorrichtung unter der Kanalnummer wieder aufgerufen und zur Wiedergabe dieses
Kanals in den Zähler einprogrammiert werden. Diese bekannte Kanalwahlvorrichtung beruht somit auf dem
Grundgedanken, die Durchstimmspannung in dem laufenden Zähler zu erzeugen und die den empfangenen
Kanälen entsprechenden digitalen Zahlcrendsignale unmittelbar als digitalisierte Kanalabstimmspannungen
zu speichern. Weitere bekannte Kanalwahlvorrichtungen (»Funkschau« 1971. Heft 17. Seite 53r>
bis 538 und
Heft 18, Seite 587 bis 589 und ebenso »radio fernseh
phono praxis« Nr. 8, August 1971, Seite 286 und 288 sowie »radio mentor« 9, 1971, Seite 500) beruhen auf
demselben Prinzip.
In der Praxis tritt das Erfordernis auf, kleine Driftabweichungen zwischen dem einem bestimmten
Kanal entsprechenden tatsächlichen Wert der Durchstimmspannung und dem einmal eingespeicherten Wert
der Durchstimmspannung für eine genaue Abstimmung auf den gewünschten Kanal auszugleichen. Da jedoch
bei den vorstehenden bekannten Kanalwahlvorrichtungen die den Kanälen zugeordneten Werte der
Durchstimmspannung unmittelbar als Festspannungen gespeichert sind, sind diese bekannten Kanalwahlvorrichtungen
für eine automatische Feinabstimmung schlecht geeignet
Es ist zwar eine weitere Kanalwahlvorrichtung bekannt (DE-OS 23 20 530), bei der ebenfalls die
Durchstimmspannung digital in einem Zähler mit einem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler erzeugt wird
und bei der außerdem nach dem Suchlauf eine während des Suchlaufs gesperrte automatische Frequenznaehstimmungsschaltung
eingeschaltet wird. Doch ist es bei dieser bekannten Kanalwahlvorrichtung nicht möglich,
eine Reihe abzurufender Empfangskanäle zu speichern. Die Kanalwahlvorrichtung enthält zwar einen Speicher,
doch ist dieser lediglich zur Speicherung des jeweils zuletzt empfangenen Kanals geschaltet.
Im Unterschied zu den vorstehend genannten bekannten Kanalwahlvorrichtungen beruht eine andere
bekannte Kanalwahlvorrichtung (»Electronics« December 26, 1974, Seite 26 und 28) auf einem ganz anderen
Prinzip. Danach erfolgt die Abstimmung mittels eines in einer phasenstarren Schleife vorgesehenen Frequenz-
und Phasendetektors, in dem ein Vergleich mit einer quarzstabilisierten Bezugsfrequenz ausgeführt wird.
Schließlich ist in Fig. 1 ein bekanntes Prinzip einer
Suchabstimmung in Form eines Blockschemas dargestellt.
In Fi g. 1 ist mit der Bezugszahl 1 ein Hochfrequenzverstärker
bezeichnet, mit der Bezugszahl 2 ein Mischer, mit der Bezugszahl 3 ein Zwischenfrequenzverstärker,
mit der Bezugszahl 4 ein Frequenzdiskriminator, mit der Bezugszahl 5 ein Tiefaßfilter, mit der Bezugszahl 6 ein
Durchstimmsteuerkreis, mit der Bezugszahl 7 ein Spannungsdurchstimmkreis und mi! der Bezugszahl 8
ein spannungsgesteuerter Empfangsoszillator, wobei diese Einheiten sämtlich ihrer Bauweise nach bekannt
sind.
Es soll nun beispielhr.ft eine Kanalwahlvorrichtung für einen Fernsehempfänger näher erläutert werden. In
den Hochf-equenzverstärker 1 und den Empfangsoszillator 8 ist als reaktanzvariables Glied eine kapazitätsvariable
Diode einbezogen, der aus dem Spannungsdurchstimmkreis 7 zum Durchfahren einer Überlagerungsfrequenz
eine Durchlaufspannung zugeht. Stellt der Frequenzdiskriminator 4 beim Durchstimmen ein
Zwischenfrequenzsignal fest, das bei der Abstimmung auf eine gewünschte Sendefrequenz erzeugt wird, so
unterbricht der Durchstimmsteuerkreis 6 den Durchstimfflvörgäng
und hält die abgestimmte Frequenz, so daß der F.mpfangszustancl ständig beibehalten bleibt
und mithin der Vorgang der Suchabstimmung beendet wird.
Da die in F i g. 1 gezeigte Kanalwahlvorrichtung vom Suchabstimmtyp jeJoch zum Empfang einer ständig
wechselnden Frequenz betrieben wird, fehlt eine Information, welche bestimmte Frequenzen, wie etwa
Fernsehkanalfrequenzen, mit Kanalnummern verknüpfen würde. Bei der Vorrichtung der F i g. t bereitet es
daher Schwierigkeiten, eine bestimmte Frequenz durch Bezeichnung einer Kanalnummer auf einer Tastatur zu
wählen oder eine Kanalnummeranzeige entsprechend der Empfangskanalfrequenz zu bewirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kanalwahlvorrichtung der eingangs genannten Art
unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile derart ίο auszubilden, daß unter allen Betriebsbedingungen
automatisch und praktisch verzögerungsfrei eine exakte Feinabstimmung auf den jeweils angegebenen Kanal
möglich ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchstimmspannung durch einen von einer in
einem Durchstimmsteuerkreis erzeugten Treiberspannung gesteuerten Spannungsdurchstimmkreis erzeugbar
ist, dessen Durchlaufzeit Tfür den jeweiligen Kanal durch die Dauer der Hochzählung des Zählers auf das in
den Zähler jeweils einprogrammierte Zählerendsigna! bestimmt ist und dessen während d" Durchlaufzeit T
auf eine Spannung aus einer Fecspannungsqueüe
geschaltete Treiberspannung durch das am Ende der Durchlaufzeit T erscheinende Ausgangssignal des
Zählers auf das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators umschaltbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind im Unterschied zum Stand der Technik vorteilhaft nicht die den
einzelnen Kanälen entsprechenden Werte der Durch-Stimmspannung als Festwerte gespeichert, sondern die
zu den Kanälen gehörenden Durchlaufzeiten des Durchstimmsteuerkreises. Damit ist es auf einfache
Weise möglich, im Anschluß an den nach Ablauf der Durchlaufzeit beendeten Suchlauf den Wert der
Durchstimmspannung in einem Feinabstimmvorgang an den tatsächlichen Wert exakt und praktisch verzögerungsfrei
anzupassen. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
F i g. 2 ein Schaltschema einer Ausführungsform einer Kanalwahlvorrichtung,
F i g. 3 eine Kennlinie zur Erläuterung dei Funktionsweise
der in F i g. 2 dargestellten Kanalwahlvorrichtung,
Fig.4A bis L Signalverläufe zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 2 dargestellten Kanalwahlvorrichtung,
F i g. 5 ein Schaltschema einer weiteren Ausführungsform der Kanalwahlvorrichtung, bei der eine Temperaturkompensation
vorgesehen ist, und
Fig. 6 und 7 Signalverläufe zur Erläuterung der in
F i g. 5 dargestellten Kanalwahlvorrichtung.
Ar'iand der Fig. 2 bis 4 sei nun eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kanalwahlvorrichtung beschrieben, bei du· eine Kompensation dir Temperaturdrift
nicht vorgesehen ist. Für diejenigen Bauteile dieser Ausführungsform, die denen der in F i g. 1
gezeigten bekannten Vorrichtung entsprechen, wurden hier die gleichen dezugszahlen verwendet wie dort. In
F i g. 2 entsprechen also die Bezugszahlen 1 bis 8 den gleichen Bezugszahlen der F i g. 1.
In dem Durchstimmsteuerkreis 6 bezeichnet die Bezugszahl 9 einen Spannungsvergleicher. Auf den
positive1- Eingangsanschluß des Spannungsverple'chers
vtird die Ausgangsspannung Kdcs Frequen/.diskri.iiinators
4 gegeben, während an dem negativen Eingangsanschluß die Spannung einer Spannungsquelle 10 liegt. Ist
(I'M Ausgang Vdes Frequenzdiskriminators geringei als
die Spannung Vi der Spannun^qiielle 10. so wird am
Ausgangsanschlufi Il ein Ausgang mit niederem Pegel
erzeugt, wogegen dort ein Ausgang mit hohem Pegel erscheint, falls Vgrößer ist als V1. Die Spannung V1 der
Spannungsquelle 10 ist so gewählt, daß sie bei einer Frequenz f\ nahe der Mittenfrequenz fr, der Zwischenfrequenz
auf der in F i g. 3 gezeigten Ausgangskennlinie des Frequenzdiskriminators 4 gleich der Diskriminatorausgangsspannung
ist. to
Weiterhin ist mit der Spannungsquelle 10 ein Transistor 12 in Reihe geschaltet, der durch den
Ausgang des Spannungsvergleichers 9 an- und ausgeschaltet wird, wobei ein Ausgangsanschluß des Transistors
12 mit dem Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters 5 zusammengeschaltet und an den positiven Eingangsanschluß
eines Spannungssubtrahierers 14 gelegt sowie außerdem über einen Transistor 13 geerdet ist.
Es sei mm angrnnmmrn. daß die Auseangszwischenfrequenz
das Zwischenfrequenzverstärkers 3 von einer niederen Frequenz gegen eine höhere Frequenz.
durchgefahren wird. Erfolgt der Durchlauf bei einer niederen Frequenz unterhalb des in F i g. 3 dargestellten
Mitnahmebereiche /'(Mitnahme), so ist die Ausgangsspannung
Vdes Frequenzdiskriminators 4 niedriger als 7% V1. Auch nachdem die Durchlauffrequenz den Bereich f
(Mitnahme) erreicht ist V noch niedriger als V1. bis die
Zwischenfrequenz den vorgegebenen Frequenzwert /Ί erreicht. Innerhalb dieses Bereichs erzeugt der Spannungsvergleicher
9 daher einen Ausgang auf dem niederen Pegel und der Transistor 12, der von dem Ausgang des Spannungsvergleichers 9 geschaltet wird,
geht in den leitenden Zustand über, so daß die Spannung an dem Verbindungspunkt der Ausgangsanschlüsse des
Transistors 12 und des Tiefpaßfilters 5 unabhängig vom Ausgang des Tiefpaßfilters 5 den Wert Vi annimmt.
Falls der Transistor 13 zu diesem Zeitpunkt gesperrt ist. wird die aus dem Transistor 12 entnommene Spannung
V1 der Spannungsquelle 10 direkt auf den positiven Eingangsanschluß des Spannungssubtrahierers 14gegeben.
Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß die Sättigungsspannung des Transistors 12 und
der Spannungsabfall über dem mit dem Kollektor des Transistors 12 verbundenen Widerstand so gering sind.
daß sic '-ernachlassigt werden können. Der Widerstandswert
des mit dem Kollektor verbundenen Widerstandes ist vorzugsweise so gewählt, daß er im
Vergleich zum F.ingangswiderstand des Spannungssubtrahierers hinlänglich klein ist. wobei seine Größe aber
doch hinreicht, uti dem Auftreten eines Überstroms
vorzubeugen, wenn der Transistor 13 leitet.
Eine Spannungsqueile 15 mit einer Spannung V2, die
größer ist als die Spannung Vi, ist demgegenüber mit dem negativen Eingangsanschluß des Spannungssubtrahierers
14 verbunden. Wird auf den positiven Anschluß in dem oben beschriebenen Zustand nun also die
Spannung V gegeben, so ist die Ausgangsspannung des Subtrahierers gleich (V,— V2). und diese Spannung wird
auf den Spannungsintegrator 19 eines Miller-Integrator- &o
Schaltungsaufbaus gelegt, der einen Verstärker 16 in
dem Spannungsdurchstimmkreis 7. einen Kondensator 17 und einen Widerstand 18 umfaßt. Ist ein Transistor 20
zum Rücksetzen des Durchlaufs zu diesem Zeitpunkt eesperrt. so geht dem Spannungsintegrators als
Treiberspannungseingang V5 zur Ausführung des Spannungsdurchstimmvorgangs
die Ausgangsspannung (W-V2) des Spannungssubtrahierers 14 zu und er
erzeugt eine Durchlaiifspannung. Diese Durchlaufspannung
wird durch einen Spannungsverstärker 21 verstärkt und dann als Frequenzregelspannung zum
Durchfahren der Frequenz, auf den spannungsgesteuerten Empfangsoszillator 8 gegeben. Da unter diesen
Bedingungen die Eingänge des .Spannungssubtrahierers
14 die bei den Konstantspannungen V| und Vj sind,
bildet der die Blocke 1 bis 8 umfassende Schaltungsaulbau ein rückführungslosfs System, so daß der
Frequenzdurchlauf mit gleichbleibender Spannungsdurchlaufgeschwindigkeit
durchgeführt wird.
Der Verstärker 21 ist dann unnötig, wenn die maximale Ausgang spannung des Spannungsintegrators
19 höher ist als die maximal auf den Empfangsoszillator 8 zu gebende Spannung.
Wird unter diesen Bedingungen die Zwisehenfrequenz durchgefahren und wird dabei der in F i g. 3
gezeigte Frequenzwert /i erreicht, so nimmt der Ausgang des Frequenzdiskriminators 4 den Wert V1 an.
und der Ausgang des Spannungsvergleichers wird auf den hohen Pegel umgesteuert. Infolgedessen wird der
Transistor 12 gesperrt. Wenn dieser Zustand eintritt erscheint als Eingangsspannung des Spanmingssiibtrahierers
14 nicht mehr die Festspannung V'i aus der Spannungsquelle 10 sondern der Ausgang des Tiefpaßfilters
5. d. h. die Frequenzregelspannung der automatischen Frequenzregelung, und der die Blöcke 1 bis 8
umfassende Schaltungsaufbau bildet nun eine geschlossene Schleife. Danach führt der Schaltungsaufbau mit
dem Ausgang des Frequenzdiskriminators 4 einen Vorgang der automatischen Frequenzregelung aus. Mit
anderen Worten, dank der Tatsache, daß die Schaltungsanordnung in diesen Zustand übergeht, wird der
Suchabstimmvorgang beendet.
Wird indes lediglich eine solche Suchabstimmung durchgeführt, so bleibt es unklar, auf welchen Kanal die
automatische Abstimmung des Gerätes erfolgt. Wird die Frequenz von einem unteren Frequenzwert gegen
einen höheren durchgefahren, so wird das Gerät stets auf die unterste der vorhandenen Sendefrequenzen
abgestimmt, und eine Abstimmung auf einen bestimmten,
willkürlich angegebenen Kanal ist nicht möglich. In diesem Fall könnte man einen bestimmten Kanal also
nicht wählen oder angeben.
Im Hinblick darauf wird durch die Erfindung eine Kanalwahlvorrichtung geschaffen, bei der die Frequenz
beim Festlegen eines bestimmten Kanals automatisch auf einer Frequenz des jeweiligen Kanals durchgefahren
wird, wobei die Frequenzen für jeden der Kanäle vorher festgelegt sind, so daß eine automatische und
exakte Abstimmung auf die Sendefrequenz des an"egebenen Kanals vorgenommen werden kann.
Zu diesem Zweck ist jedem Kanal bei der dargestellten Ausführungsform eine Durchfahrperiode
T zugewiesen, die sich vom Zeitpunkt ίο der Kanalangabe
bis zum Zeitpunkt fi erstreckt und in der die
Frequenzregelspannung zum Durchfahren der Frequenz durchgestimmt wird, wie dies in F i g. 4 (A)
gezeigt ist, wobei vorgesehen ist, daß die Durchfahrspannung während der Zeitspanne T auf eine Kanalspannung
(Kanalendspannung Vl) verändert wird, wie sie zum Abstimmen der Frequenz des angegebenen
Kanals (oder seiner Endfrequenz) erforderlich ist.
Ist die Schaltung so aufgebaut daß die Frequenz bis zur Kanalendspannung Vt durchlaufen wird, so setzt
von dem Zeitpunkt i,, da die Kanalendspannung VL
erreicht wird, der Spannungsdurchlauf zur Suchabstimmung in der obenbeschriebenen Betriebsweise einer
offenen Schleife ein. worauf der Frequcnzdurchlauf in
einer normalen Weise vorgenommen wird, und zum Zeitpunkt /2 ist das Gerat auf die angegebene
KanalsendefrequcT/. abgestimmt, und der Suchabstimmvorgang
ist beendet. Die Schaltung wird dann auf die Betriebsweise der geschlossenen Schleife umgeschaltet,
um eine automatische Frequenzregelung in der Weise orzunehmen. daß der Empfang des Signals der
angegehinen Kanalsendefrequcn/ beibehalten bleibt. Die Kanalspannung braucht der tatsächlichen Kanalsendefrequenz
nicht zu entsprechen, sondern es kann sich um eine der Kanalfrequenz des betreffenden
Kanals entsprechende Kanalendspannung handeln, und die Kanalendfrequenz kann auf einen beliebigen
Frequenzwert festgelegt sein, sofern der Frequenzbereich
innerhalb der Endfrequenzen nicht eine Trägerfrequenz einer benachbarten Kanalsendewelle einbegreift.
Bei einem Fernsehempfänger kann beispielsweise eine Festlegung auf eine beliebige Frequenz erfolgen, sofern
nicht eine Bildträgerfreqiienz eines benachbarten Kanals einbezogen wird.
Nachstehend ist eine Ausführungsform erläutert, bei welcher der Spannungsdurchlauf nicht in einem Schritt
direkt bis zu einer angegebenen Kanalsendefrequenz vorgenommen wird, sondern bei der ein Durchlauf
zunächst bis zu einer Kanalendspannung V/ erfolgt, die der Kanalendfrequenz des angegebenen Kanals entspricht,
worauf der Durchlauf weitergeführt wird, bis das Gerät genau auf die Sendefrequenz abgestimmt ist.
Die Änderung der zur Frequenzregelung dienenden Durc'Maufspannung auf die Kanalendspannung V;. wird
vorgenommen, indem nur während der Zeitspanne Tdie in Fig. 4(B) dargestellte Spannung -V2 mit einer
gleichbleibenden Amplitude auf den Spannungsdurchstimmkreis 7 gegeben wird. Ändert man jeweils vom
einen Kanal zum anderen die Dauer der Zeitspanne T. in der die Spannung — V2 mit der gleichbleibenden
Amplitude erscheint, so können die Größen der Kanalcndspannungen Vl auf vorbestimmte Werte
eingestellt werden, die von Kanal zu Kanal unterschiedlich sind. Wenn ein Kanal angegeben wird, so wird
automatisch die bis zum Erreichen der Kanalendspannung Vi. für den angegebenen Kanal erforderliche
Zeitdauer bestimmt und für diese Zeitdauer wird die Spannung — V2 auf den Spannungsdurchstimmkreis 7
gegeben. Die Länge der Zeitdauer T, in der die Spannung - V2 erscheint, mit der die Kanalendspannung
festgelegt wird, ergibt sich durch Auszählung einer Taktimpulsfolge von konstanter Frequenz wie der in
Fig.4(C) dargestellten durch einen Zähler, beginnend
von einem Kanalangabezeitpunkt to, sowie durch Feststellung eines Zeitpunkts fi, wenn der Zählergehalt
einen für den jeweiligen Kanal vorgegebenen Zählwert erreicht. In dieser Weise wird die Länge der Zeitspanne
T für jeden Kanal automatisch bestimmt. Diese Anordnung gestattet eine mühelos und exakte Festlegung
des Kanals dank der Voreinstellung eines Zählwerts für den jeweiligen Kanal in dem Sinne, daß
die Spannung — V2 nicht mehr erscheint, wenn der
Zählergehalt diesen Zählwert erreicht, wodurch die Zeitspanne T beendet wird, falls der voreingestellte
Zählwert angegeben wurde.
Es sollen nun die baulichen Einzelheiten einer bestimmten Anordnung zur Durchführung der obigen
Vorgänge und die Funktionsweise dieser Anordnung erläutert werden.
Zur Steuerung des Anlegens der Spannung — V2 mit
konstanter Amplitude gemäß der Darstellung der F i g. 4 (B) ist /wischen dem positiven FingangsanschluLi
cies in F i g. 2 gezeigten Spannungssubtrahierers 14. also zwischen demjenigen Anschluß, an dem aus dem
Tiefpaßfilter 5 die Spannung zur automatischen
ί Frequenzregelung und aus dem Transistor 12 die
Spannung V| erscheinen, und Erde andererseits der
Transistor 13 vorgesehen. Auf die Basis des Transistors 13 wird vom Zeitpunkt der Festlegung der Kanalnummer
bis zur Feststellung des Zeitpunktes ii, also bis zum
Ende der Zeitspanne 7"ein Signal wie das in Fig. 4(F)
gezeigte gegeben, um den Transistor 13 in den Durchlaßzustand zu steuern, damit der Eingang am
positiven Eingangsanschluß des Spannungssubtrahierers 14 auf Null gehalten wird, so daß der Spannungssubtrahierer
14 den Subtraktionsausgang — Vj erzeugt, der dem Spannungsdurchstimmkreis 7 zugeht.
Darüber hinaus ist in Parallelschaltung zu dem Kondensator 17 des .Spannungsintegrators 19 ein
Transistor 20 vorgesehen. Beim Festlegen der Kanalnummer wird auf die Basis des Transistors 20 ein Signal
wie das in F i g. 4 (K) gezeigte gegeben, so daß dieser in den Durchlaßzustand übergeht, wodurch die Durchfahrspennung
rückgesetzt wird, um dann den Transistor 20 vom Zeitpunkt /0 bis zur Einleitung des Spannungsdurchlaufvorgangs
und zum Vorgang der Erzeugung der Steuerspannung zu sperren. Der Transistor 20 bleibt
gesperrt, bis erneut eine Kanalangabe erfolgt. Für den Beginn der Zeitspanne T. in der die Konstantspannung
— V2 angelegt wird, ist daher der Zeitpunkt In
bestimmend, in dem der Transistor 20 in den Sperrzustand übergeht, während für das Ende jener
Zeitpunkt bestimmend ist, da der Transistor 13 in den Sperrzustand übergeht.
Es soll nun die für die Dauer des Anlegens der Konstantspannung — V2 für jeden Kanal maßgebliche
Anordnung sowie deren Funktionsweise erläutert werden.
In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 22 eine Kanalangabevorrichtung zum Festlegen einer Kanal-
•>o nummer für ein zu wählendes Sendesignal. Es kann sich
dabei um eine Tastatur mit zehn Tasten oder um einen Druckknopfschalter handeln. Mit der Bezugszahl 23 ist
eine Taktimpulsgeneratorschaltung bezeichnet, die eine Folge von Taktimpulsen wie die in Fig.4(C) gezeigte
erzeugt, bestehend aus einem frequenzkonstanten Oszillator wie etwa einem Kristalloszillator und den
dazugehörigen Schaltungen. Mit der Bezugszahl 24 ist ein UND-Tor bezeichnet, das die Zuleitung der
Taktimpulse C steuert, mit der Bezugszahl 25 ein programmierbarer Zähler zum Auszählen der Taktimpulse
C, wobei der Zählwert dieses Zählers programmierbar ist und ein Zählausgang wie der in Fig.4(H)
gezeigte erzeugt wird, wenn der Zählergehalt den programmierten Zählwert erreicht, mit der Bezugszahl
26 ein Flip-Flop, das eine Verriegelungsschaltung zur Erzeugung eines Signals bildet, das als Basissignal zur
Erzeugung der Spannung — V2 mit gleichbleibender Amplitude dient, mit der Bezugszahl 27 ein Speicher, der
jene Signale in Digitalsigriale umgewandelt und speichert, die die Zeitspanne T ausdrücken, in der die
Spannungen — V2 mit gleichbleibender Amplitude
angelegt werden, wobei diese Zeitspanne von Kanal zu Kanal unterschiedlich ausfällt, mit der Bezugszahl 28
eine Zählerprogrammierschaltung, die das aus dem Speicher 27 ausgelesene Signal übersetzt und das
übersetzte Signal dem programmierbaren Zähler 25 als Programmiereingang zuleitet mit der Bezugszahl 29 ein
Kanalspeicher, der die aus der Kanalangabevorrichtung
22 eingegangene Kanalnummer speichert und entsprechend
der Kanalnummer die Leseadresse des Speichers 27 festlegt, mit der Bezugszahl 30 eine Kanalanzeigeschaltung
zur Anzeige der Kanalnummer mit Hilfe einer Ziffernanzeigeröhre o. dgl. im Ansprechen auf den
Ausgang des Kanalspeichers 29 und mit der Bezugszahl 31 eine Steuerschaltung zur Funktionssteuerung der
obigen Schaltungen im Ansprechen auf die Kamileingabe.Die
Steuerschaltung 31 umfaßt ein ODER-Tor 32, ein T-Flip-Flop 33. monostabile Multivibratoren 34 und
35 und ein Λ-5-Flip-Flop 36.
Zur voraufgehenden Festlegung der in dem Speicher 27 zu speichernden Digitalsignale kann in d?r folgenden
Weise verfahren werden. Die Änderungsrate der aus dem Spannungsdurchstimmkreis 7 herrührenden Frequenzregelspannung
während der Zeitspanne T in der die Spannung - V2 mit gleichbleibender Amplitude
angelegt wird, sei beispielsweise auf .v Volt pro Periode der Taktimpulse C festgelegt, es wird zuvor der Wert
ViJa ct'i'cCtii'ici, ucfi ΓΠαπ durch Teilung der fu" CiCm 2S
betreffenden Kanal erforderlichen Kanalendspannung von Vi. Volt durch χ Volt erhält, d. h. die Anzahl der zum
Erzeugen der Kanalendspannung Vi. erforderlichen Taktimpulse, und diese Zahl wird in das Digitalsignal
umgewandelt und an einer Adresse in dem Speicher 27 gespeichert, wobei diese Adresse von Kanal zu Kanal
unterschiedlich ausfällt. In diesem Fall kann die Zählerprogrammierschaltung 28 das aus dem Speicher
ausgelesene Digitalsignal unverändert dem programmierbaren Zähler 25 zuleiten und so den Zähler 25 in
den gleichen Zustand programmieren.
Statt der Speicherung der die Kanalendspannung Vi.
ausdrückenden Binärdigitalsignale in dem programmierbaren Festspeicher ohne Modifikation der Digitalsignale,
wie sie vorstehend beschrieben wurde, kann auch vorgesehen sein, die zu speichernden Signale durch
eine Orthogonaltransformation wie etwa eine Hadamardtransformation
oder durch eine sonstige Transformation in Anwendung einer zwischen den Kanalendspannungen
Vl der betreffenden Kanäle bestehenden Korrelation und einer zwischen den angelegten
Empfangsüberlagerungsspannungen für die betreffenden Tuner und den Überlagerungsfrequenzkennlinien
bestehenden Korrelation wie etwa der Relation einer monoton anwachsenden oder abnehmenden Funktion
zu verdichten, worauf die verdichteten Daten in dem den programmierbaren Festspeicher einbegreifenden
Speicher 27 gespeichert werden.
Als einschlägiges Beispiel sei der Fall genannt, daß die Zahl der für die einzelnen Kanalendspannungen Vl i,
Vl2 ··· Vl„ erforderlichen Taktimpulse durch einen
Vektor [Vt,] dargestellt wird, der durch die Hadamard-Matrix [H] in einen Vektor [Xi] transformiert wird, d. h.
(Xu X2 ... Xn), worauf die Transformationsergebnisse
dann in binärer Form gespeichert werden, also
(1)
Die Besonderheit der Hadamardtransformation,
daß auf diesem Weg die Transformationswerte einer kleinen Anzahl von X, im Vergleich zu den Werten der
übrigen Xi sehr groß werden, während die Werte der
übrigen X, relativ klein ausfallen, ermöglicht die Speicherung der X, mit kleinen Werten in einem
Speicher von geringer Kapazität, so daß die Speicherkapazität des Speichers 27 herabgesetzt werden kann.
Dank der Energieerhaltung bei der Transformation, nämlich
(2)
und dank der obigen Tatsache, daß die Werte einer kleinen Anzahl von X, im Vergleich zu den Werten der
übrigen X1 sehr groß sind, können die ursprünglichen
Werte Vi. 1, Vl2 usw. mit ziemlich hoher Genauigkeit
erhalten werden, indem man eine genaue Information hinsichtlich der χ-mit hohen Werten speichert, während
Xf Werte für die X1 mit kleinen Werten in einem relativ
ungenauen, aber nicht aufwendigen Speicher wie etwa einem Auslesespeicher gespeichert werden, worauf die
gespeicherte Information [Xi] einer Hadaniard-Rücktransformation
in [ V,,] unterzogen wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß bei der Rücktransformation mit einem
Faktor I In zu multiplizieren ist, also
(3)
Während der Zeitspanne, in der das Signal C den hohen Pegelwert hat. leitet der Transistor 13, und sein
Kollektorpotential wird 0 Volt, wenn man davon ausgeht, daß die Kollektorspannung im Durchlaßzustand
des Transistors vernachlässigbar ist. Als Ausgang des Spannungssubtrahierers 14 erscheint demgemäß die
Spannung - V2, die dem Spannungsintegrator 19 als Eingangsspannung V5 zugeht. Wird nun der Kapazitätswert des Integrationskondensators 17 durch C ausgedrückt,
der Widerstandswert des Integrationswiderstandes 18 durch R. die Impulsbreite des Signals Cdurch T
und ist der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers hinlänglich hoch, so ist die Kanalendspannung VL
durch
(4)
gegeben. Zur einfacheren Erläuterung sei angenommen, daß der Verstärkungsfaktor des Spannungsverstärker
eins ist.
Wenn die angelegte Empfangsüberlagerungsspannung den Wert Vl erreicht, wird der Transistor 13
gesperrt und die Ausgangsspannung V, der Spannungsquelle 10 wird auf den Kollektor des Transistors 13
gegeben. Die Eingangsspannung V, des Spannungsintegrators 19 wird also gleich Vt— V2. Die Durchstimmrate
des Integratorausgangs wird verringert und dieser Zustand hält an, bis die angelegte Empfangsüberlagerungsspannung
den Wert Vferreicht.
Vc ist eine Empfangsträgerspannung und ist durch
-τ^-Τ
(5)
gegeben.
Wenn die angelegte Empfangsüberlagerungsspannung den Wert Vc erreicht, erzeugt der Frequenzdiskriminator
4 den in F i g. 3 dargestellten Ausgang V1. Wie der obigen Beschreibung zu entnehmen ist, wird der
Transistor 12 zu diesem Zeitpunkt gesperrt und das Suchabstimmsystem geht in die Betriebsweise einer
geschlossenen Schleife über, um dann nach Ablauf eines gewissen Einschwingzustandes in den abgestimmten
Zustand überzugehen. Die angelegte Empfangsüber-
lageru/igsspannung ist in diesem Augenblick eine
Abstimmspannung, die zum Wählen des durch die kanalangabevorrichtung bezeichneten Kanals dient.
Es sei hier übrigens bemerkt, daß die Taktimpulszahlen
oder die Kanalendspanniingen V/. auch durch beliebige andere Mittel in den Speicher 27 eingespeichert
werden können. Falls jedoch solcherart umgewandelte Information gespeichert wird, so muß das an der
angegebenen Adresse aus dem Speicher 27 ausgelesene gespeicherte Signal aber natürlich durch die Zählerprogrammierschaltung
28 rückverwandelt werden, bevor es zum Programmieren des programmierbaren Zählers 25
verwendet wird.
Es soll jetzt die Funktionsweise der obigen Anordnung crläuiert werden. Wird bei der Kanalwahl vom
Benutzer die Kanalnummer eines gewünschten Kanals angegeben, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer
zehn Tr.sten aufweisenden Tastatur der Kanalangabevorrichtung
22, so wird ein Kanaiangabesignal erzeugt, bei dem es sich um ein binarcodiertes Vierbit-Paraiieinczimalsignol
handeln kann (im folgenden kurz als BCD-Signal bezeichnet). Im Fall der Wahl eines
Fernsehkanals, wobei die Kanalnummer zwei Ziffernstellen bis 99 haben kann, wird die Tastatur zweimal
betätigt, um zwei Vierbit-Parallelsignale zu erzeugen.
Die durch das aus der Kanalangabevorrichtung 22 herrührende zweistellige BCD-Signal dargestellte Kanalnummer
wird in dem Kanalspeicher 29 gespeichert, der mit einem Schieberegister usw. aufgebaut ist. Der
Gehalt des Schieberegisters geh\ dem Kanalanzeiger 30 zu, der die Kanalnummer anzeigt, und als Adressensignal
zum Auslesen auch dem Speicher 27, aufgebaut mit einem programmierbaren Speicher (im folgenden kurz
PROM). Ein der Kanalendspannung Vl des angegebenen
Kanals entsprechendes Digitalsignal wird gemäß dem Adressensignal aus dem Speicher 27 ausgelesen,
und dieses Digitalsignal geht über die Zählerprogrammierschaltung 28 dem programmierbaren Zähler 25 zu
dessen Programmierung zu.
Das aus der Kanalangabevorrichtung 22 herrührende zweistellige Kanalangabesignal geht zum anderen auch
dem ODER-Tor 32 in der Steuerschaltung 31 zur Erzeugung der beiden in Fig. 4(D) gezeigten Impulse
zu. Die beiden Impulse D werden dem T-Flip-Flop 33
zugeleitet, dessen Ausgang zur Erzeugung eines Löschsignals ^differenziert wird.
Das Löschsignal E dient zum Rückstellen aller Schaltungen bei der Einleitung der Kanalwahl. Das
Löschsignal E geht den fi-S-Flip-Flops 26 und 36 wie
ebenso auch dem programmierbaren Zähler 25 zu deren Leerung und damit zur Löschung der (T-Ausgänge Fund
G der Flip-Flops 26 und 36 und des Ausgangs H des programmierbaren Zählers 25 zu, so daß diese
Ausgänge auf den niederen Pegel übergehen. Das Löschsignal E wird ferner dem monostabilen Multivibrator
34 als Auslösesignal zum Triggern des Multivibrators zugeleitet und bewirkt, daß dieser ein
Kanalwahl-Befehlssignal / erzeugt, das seinerseits das tf-S-Flip-Flop 26 stellt, wodurch der Ausgang F an
dessen Anschluß ζ) auf den hohen Pegel übergeht.
Der Transistor 13 geht also beim Erscheinen des Ausgangs F am Anschluß Q in den Durchlaßzustand
über und dem Spannungsintegrator 19 geht nun eine Steuerspannung - V2 zu. Der Vorgang des Spannungsdurchlaufs
wird jedoch nicht eingeleitet, da der Transistor 20 zu diesem Zeitpunkt noch leitet, worauf
noch zurückzukommen sein wird.
Gleichzeitig wird der Ausgang sr* Ansci>:u3 ~Q des
tf-5-Flip-Flops 26 durch das Kanalwahl-Bcfehlssignal /'
auf den niederen Pegel umgesteuert, und dieser Ausgang wird zur Erzeugung eines Triggersignals wie
des in F ι μ 4 (I) gezji,,:en oilfcruii/.iert. das wiederum
ri den nionostabilcn Multivibrator 35 zur Erzeugung des in
Fig. 4(K) dargestellten Durchlaufspannun^-Kückstellsignals
ansteuert. Das Diirchlaufspannung-Rückstellsl·
gnal K geht dem Transistor 20 zu und steuert diesen bei
der Einleitung der Kanalwahl in den Durchlaßzustand.
wodurch der Integrationskondensator 17 zum Rücksetzen der Durchlaufspannung entladen wird. Die Impulsbreite
des Rückstcllsignals K ist daher so bemessen, daß sie zum vollständigen Entladen des Kondensators 17
hinreicht.
is Wie bereits erwähnt wurde, ist der Rückstellvorgang
der Schaltungen bei der Einleitung der Kanalwahl beendet, und von dem Zeitpunkt to an, da aas
Rückstellsignal K endet, wird der Transistor 20 gesperrt, und es setzt für die Zeitspanne Tbis zum Zeitpunkt fi ein
2n sehr rascher Spannungsdurc'niauivtiigaiig tin. Diu
Durchfahrspannung Λ steigt also jetzt schnell aa.
Zu dem 2eitpunkt /o. wenn das Rückstellsignal K aus
dem monostabilen Multivibrator 35 endet und der Ausgang am Anschluß ζ) umgesteuert wird, wird dicse-Ausgang
zum Rückstellen des /?-S-Flip-Flops 36 differenziert und der Ausgang am Anschluß Q geht auf
den hohen Pegel über, wie dies in F i g. 4 (G) gezeigt ist, wodurch ein Signal erzeugt wird, mit dem das Auszählen
der Taktimpulse C zum Feststellen des Endes t\ der Zeitspanne T befohlen wird. Das Zählbefehlssignal G
geht dem UND-Tor 24 zu, das die aus der Taktimpulsgeneratorschaltung 23 herrührenden Taktimpulse C zu
dem programmierbaren Zähler 25 durchläßt, wie dies in Fig. 4(L) gezeigt ist. Der programmierbare Zähler 25
beginnt also die Taktimpulse Czu zählen, und wenn der Gehalt des Zählers 25 den entsprechend der angegebenen
Kanalnummer einprogrammierten Zählwert erreicht, Tzeugt der Zähler 25 ein Erfassungssignal
(Borgsignal) wie das in Fig. 4(H) gezeigte. Der Zeitpunkt, zu dem dieses T.rfassungssignal H erscheint,
ist der Endzeitpunkt t\ der Zeitspanne T. und die Ausgangsspannung des Spannungsdurchstimmkreises
hat zu diesem Zeitpunkt den Wert der Kanalendspannung V1 für den angegebenen Kanal erreir>t. Das
Flip-Flop 26 wird demgemäß durch das Erfassungssignal Hrückgestellt, so daß der Ausgang Farn Anschluß
Q auf den niederen Pegel umgesteuert wird, wodurch wiederum der Transistor 13 gesperrt wird und der
Spannungsdurchlaufvorgang mit der Spannung - V':
endet. Danach wird der Durchlaufvorgang mit der Spannung (V]-V':) im angegebenen Kanal durchgeführt.
Gleichzeitig wird das Flip-Flop 36 durch den Erfassungsausgang Hdes programmierbaren Zählers 25
rückgestellt, und das Zähibefehlssignal G geht auf den niederen Pegel über, wodurch das UND-Tor 24
geschlossen wird, so daß die Zuleitung von Taktimpulsen Caufhört.
Danach wird der Frequenzdurchlauf in dem angegebenen Kanal in normalen Durchfahrbetrieb ausgeführt,
wie dies obenstehend beschrieben wurde, und wenn das Sendesignal zum Zeitpunkt ti empfangen wird, geht die
Schaltung zum stabilen Empfang des Signals auf diesem Kanal in die Betriebsweise der automatischen Frequenzregelung
über.
Durch Auszählung der Taktimpulse C durch der.
programmierbaren Zähler 25 wird in dieser Weise eine iiJ einwandfreie Feststellung des Endes der
Zeitspanne Termöglicht, in der die Spannung mit hoher
Geschwindigkeit durchgestimmt wird, bis die Kanalendspannung des angegebenen Kanals erreicht ist Da die
Zählwerte des programmierbaren Zählers 25 in dem Speicher 27 gespeichert sind und die Zählwerte den
Kanalnummern entsprechen, wird der Zählwert zum Programmieren des programmierbaren Zählers 25
durch Angeben der Kanalnummer aus dem Speicher 27 ausgelesen, so daß die Programmierung zudem mühelos
erfolgen und der programmierbare Zähler einfach aufgebaut sein kann.
Obwohl es sich um ein Gerät mit Suchabstimmung handelt, wird die Kanalendspannung des angegebenen
"Canals durch den Schnelldurchlauf unter Verwendung der angegebenen Kanalnummer als Information erzeugt,
worauf zum Wähler, des Sendesignals des angegebe.K-n Kanals der normale Suchabstimmbetrieb
ausgeführt wird. Der angegebene Kanal kann also einwandfrei gewählt werden, und es steht nicht zu
befürchten, daß statt dessen das Sendesignal eines anderen, nicht gewünschten Kanals gewählt werden
könnte.
Da die Abstimmung durch Angabe der Kanalnummer erfolgt, kann diese von dem Kanalanzeiger 30 angezeigt
werden, indem hierzu das in dem Kanalspeicher 29 gespeicherte Signal für die Kanalangabe verwendet
wird. Die Kanalnummeranzeige, die bislang bei den bekannten Geräten mit Suchabstimmung Schwierigkeiten
bereitete, ist daher mühelos zu bewerkstelligen.
Sofern die Kanalnummer in dem Kanalspeicher 29 in Form binärer Daten gespeichert ist, kann für den
Kanalanzeiger 30 eine übliche Anzeigevorrichtung verwendet werden, welche die Daten in eine zur
Anzeige geeignete Form umwandelt und eine Ziffernanzeigeröhre oder Flüssigkristallanzeige aussteuert
Bei dem im Rahmen der Erfindung vorgesehenen programmierbaren Zähler 25 kann es sich um einen
solchen der üblichen Art handeln, bei dem der Zähleranfangszustand durch eine äußere Programmeingabe
beliebig auf einen gewünschten Zählwert eingestellt wird, worauf der Gehalt des Zählers für jede
Taktimpulszählung um eins verringert oder erhöht wird, und nachdem der Zähler die Taktimpulse entsprechend
der einprogrammierten Zahl ausgezählt hat, erreicht der Zählergehalt einen vorbestimmten Zustand, beispielsweise
die Zählung »0«, und es wird ein Ausgang erzeugt. Auch jeder andere programmierbare Zähler
kann benutzt werden, so beispielsweise ein Zähler, bei dem eine externe Programmeingabe in einem Register
gespeichert wird und die Taktimpulse durch einen gesonderten Zähler ausgezählt werden. Der Registergehalt
und der Zählergehalt werden mit einer Vergleichseinrichtung verglichen, und bei Übereinstimmung der
beiden Gehalte wird ein Erfassungsausgang erzeugt.
Zum anfänglichen Durchfahren der Spannung bis zur Kanalendspannung V/. wird der mit dem positiven
Eingangsanschluß des Spannungssubtrahierers 14 verbundene Transistor 13 bei der obigen Ausführungsform
in den Durchlaßzustand gesteuert, um den positiven Eingangsanschluß an das Erdpotential anzuklammern,
so daß dem Spannungsintegrator 19 die Spannung — V2
zugeht. Zum Durchfahren der Spannung bis zur Kanalendspannung V/. können jedoch beliebig auch
andere Mittel vorgesehen sein, sofern diese dem Erfordernis gerecht werden, daß der Spannungsdtirchlauf
für clic Zeitspanne T aufrechterhalten bleibt,
unabhängig -lavon, daß der l-rcqucn/diskriminator 4
einen Di.sknminatorausgang auch dann erzeugen kann.
wenn ein anderes Sendesignal von einer unerwünschten Frequenz empfangen wird. Beispielsweise kann ein
Mittel zum Durchfahren der Spannung vorgesehen sein, bei dem ein Schaltmittel mit Hilfe des durch Auszählen
der Taktiropulse erhaltenen Signals der Dauer T geschaltet und durch das Schaltmittel eine Konstantspannung
auf den Eingangsanschluß des Spannungsdurchstimmkreises 7 gegeben wird, oder ein Mittel zum
Durchfahren der Spannung mit dem id F i g. 2 gezeigten Aufbau und ein Schaltmittel wie der Transistor 13 in
Reihe mit dem positiven Eingangsanschluß des Spannungssubtrahierers 14, wobei das Schaltmittel durch das
Signal der Dauer T abgeschaltet wird, so daß die Spannungen aus dem Transistor 12 und dem Tiefpaßfilter
5 dann nicht übertragen werden können.
Da die Flip-Flops 26 und 36 sowie der programmierbare
Zähler 25 bei der obigen Ausführungsform durch das bei der Kanalangabe erzeugte Löschsignal E geleert
werden, ist die Kanalangabe jederzeit einwandfrei durchzuführen. Der Löschvorgang braucht indes nicht
immer ausgeführt zu werden. Falls jedoch die Löschung nicht durchgeführt wird und falls vorgesehen ist, daß die
nächste Kanalangabe erst dann erfolgt, nachdem der Spannungsdurchlauf und der Suchabstimmvorgang für
den vorherigen Kanal beendet sind, kann eine Fehlbetätigung nicht eintreten.
Wenn der Innenwiderstand des Transistors 20 zum Rückstellen der Durchfahrspannung während des
Durchlaßzustandes niedrig genug ist, um den Kondensator 17 in sehr kurzer Zeit zu entladen, ist die Erzeugung
des Durchlaufspannung-Rückstellsignals K durch den monostabilen Multivibrator 35 nicht nötig, und es kann
vorgesehen sein, den Transistor 20 durch das Löschsignal Ein den Durchlaßzustand zu steuern. In diesem Fall
wird das Flip-Flop 36 durch das Löschsignal £ gestellt.
Bei der obigen Ausführungsform wird die Kanalwahl
eingeleitet, wenn der Kanalangabevorrichtung 22, bei der es sich um eine Tastatur handeln kann, das
Zweistellensignal zugeht Als Kanalangabevorrichtung 22 kann indessen auch ein anderes Kanalschaltmittel
vorgesehen sein, beispielsweise ein Drehschalter. In diesem Fall wird die Kanalwahl eingeleitet, wenn das
Kanalangabesignal aus der Kanalangabevorrichtung 22 eingegeben oder die Schalterstellung geändert wird,
*5 während gleichzeitig das Löschsignal E oder das
Kanalwahl-Befehlssignal /erzeugt wird.
Als Mittel zur Erzeugung des Durchlaufbefehlssignals F zum Durchlauf bis zur Kanalendspannung Vt kann
statt des Flip-Flops 26 eine beliebige Verriegelungsschaltung vorgesehen sein.
Bei der obigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß unter dem Einfluß der Konstantspannung - Vi
der Spannungsdurchlauf bi* zu der Kanalendspannung Vi. durchgeführt wird, die der Kanalendfrequenz des
angegebenen Kanals entspricht, worauf ein genauer Durchlaufbetrieb erfolgt. Im Rahmen der Erfindung
kann aber auch vorgesehen sein, daß der Spannungsdurchlaufvorgang mit der Konstantspannung - V1
direkt bis zu der Kanalspannung geführt wird, die der Sendefrequenz des angegebenen Kanals entspricht, um
danach unverzüglich zur Betriebsweise der automatischen Frequenzregelung überzugehen. Die Funktionsweise
einer so aufgebauten Vorrichtung ist die gleiche wie sie obenstehend beschrieben wurde, wobei in der
Beschreibung lediglich statt »Kanalende« sinngemäß jeweils »Kanal« einzusetzen wäre und wobei außerdem
der Spannungsvergleich^ 9. die Spannungsquellc IO und die Schaltung ties Transistors 12 in tortfall
kommen.
Bei der obenbeschriebenen Kanalwahlvorrichtung erfolgt keine Kompensation für die Temperaturdrift der
Integrationskonstante CR, d. h. der Kapazität C des
Kondensators 17 und des Widerstandswertes R des Widerstandes 18 wie ebenso auch der Integrationsspannung
Vi. Es soll nun eine Kanalwahlvorrichtung
beschrieben werden, bei der die Kanalgrenzspannung des zu wählenden Kanals als Information hinsichtlich
der Kanalnummer dient, wobei die konstante Eingangsspannung Vi über die durch den zu wählenden Kanal
gegebene Integrationszeit Γ durch einen Spannungsintegrator integriert wird, um diese Kanalgrenzspannung
zu erhalten, und wobei als Integrationszeit T zum Kompensieren der Temperaturdrift der Integrationskonstante
CR und der Spannung V2 eine normierte Integrationszeit T2 dient.
In der Darstellung der F i g. 5 sind diejenigen Bauteile,
die den in F i g. 2 gezeigten gleichen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen wie dort. Die Vorgänge von der
Festlegung der Kanalnummer des gewünschten Kanals mit Hilfe der Kanalangabevorrichtung 22, bei der es sich
auch hier um eine Tastatur mit zehn Tasten handeln kann, (vgl. hierzu F i g. 7A) bis zur Erzeugung des
Kanalbefehlssignais C und der Vorgang der Zuleitung des Adressensignals zu dem Speicher 27 und der
Zählerprogrammierschaltung 28 gleichen den obenbeschriebenen Abläufen. Bei dieser Ausführungsform wird
das Löschsignal B vom Ausgang des Flip-Flops 33 über den monostabilen Multivibrator 34 den Löschungsanschlüssen
der S-/?-Flip-Flops 26 und 37, des programmierbaren Zählers 25, des Zählers 38 und der
S-R-Flip-Flops 36, 39 und 40 zugeleitet. Durch das
LöschMgnal B wird der (^-Ausgang des S-/?-Flip-Flops
37 auf den Pegel »0« zurückgesetzt, der Gehalt des Zählers 38 auf Null, der (^-Ausgang des S-Λ-Flip-Flops
39 auf den Pegel »0« und der (^-Ausgang des S-Ä-Flip-FIops 40 ebenfalls auf den Pegel »0«. Das
Signal mit dem Pegel »0« aus dem (^-Ausgang des 5-K-Flip-Flops 40 geht dem Eingang R des S-/?-Flip-Flops
37 zu. Geht hierauf am Eingang S des S-/?-Flip-Flops 37 von dem monostabilen Multivibrator
34 das Kanalwahlbefehlssignal Cein, d. h. ein Signal mit dem Pegel »1«, so geht der Ausgang Q des
S-Ä-Flip-Flops 37 auf den Pegel »1« über, während am
Ausgang Q nun der Pegel »0« erscheint.
Der (^-Ausgang L des S-/?-Flip-Flops 37 mit dem
Pegel »1« wird über das ODER-Tor 41 der Basis des Transistors 13 zugeleitet, der hierdurch in den
Durchlaßzustand übergeht. Das Kollektorpotential des Transistors 13 nimmt also den Wert des Erdpotentials
an, so daß der Spannungssubtrahierer 14 die Ausgangsspannunp
- V2 erzeugt.
Zum andern wird der Ausgang Q des S-/?-Flip-Flops
37 durch eine Differenzierschaltung 42 differenziert, um einen Impuls M zum Ansteuern eines monostabilen
Multivibrators 43 zu erzeugen. Der (^-Ausgang N des
monostabilen Multivibrators 43 geht über ein ODER-Tor 44 der Basis des Transistors 20 zu. der
hierdurch in den Durchlaßzustand übergeht, worauf der Kondensator 17 entladen wird. Die Impulsbreite des
Ausganges Q ist so bemessen, daß sie zum vollständigen F.ntladen des Kondensators 17 hinreicht, so daß die
Ausgangsspannung des Spannungsverstärkers 21 den Wert des tirdpotentiais annimmt. An der Rückflanke
des (^-Ausgangs /V. d.h. in der Darstellung der F i g. 6
/um Zeitpunkt in wird der Transistor 20gesperrt.
Da an dem F.ingangsanschluß ties Spannungsintegrators
19 die Konstantspannung - Vi erscheint und der Transistor 20 gesperrt wird, steigt der Ausgang des
Spannungsintegrators 19 mit konstantem Gradienten an. Die Integrationszeit T\ dient zum Kalibrieren des
Kondensators 17, des Widerstandes 18 und der Spannung Vi.
Der Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 43 wird von einer Differenzierschaltung 45 differenziert,
um ein Signal O zu erzeugen, das dem Eingang S1 des
S-Ä-Flip-Flops 39 zugeht Wenn das Eingangssignal O
am Eingang 5 des S-R-Flip-Flops 39 zugeleitet wird,
geht der Ausgang Q des S-K-Flip-Flops 39 auf den Pegel
»1« über, der nun an einem UND-Tor 46 erscheint, das dann seinerseits die Taktimpulse aus der Taktimpulsgeneratorschaltung
23 anschneidet, so daß der Zähler 38 die Taktimpulse zählt.
Der durch die Rückflanke des Ausgangs des monostabilen Multivibrators 43 bezeichnete Zccpunkt,
d. h. der Zeitpunkt der Zuleitung des Eingangssignals O am Eingang S des S-/?-FIip-FIops 39 ist durch U>
gegeben. Die Ausgangsspannung des Spannungsintegrators 19 erhöht sich von dem Zeitpunkt £0 an mit
einem konstanten Gradienten r. Geht man davon aus, daß der Verstärkungsfaktor des Spana'ingsverstärkers
21 gleich eins ist, so ist die von dem Spannungsintegrator 19 integrierte Spannung gleich der zum Durchfahren
auf den Empfangsoszillator gegebenen Spannung, beginnend mit dem Zeitpunkt to, der in F i g. 6
dargestellt ist.
Diese Durchlaufspannung wird in einem Spannungsvergleicher 47 mit der Ausgangsspannung Vr einer
Diode 48 verglichen, die als Bezugsspannungsquelle fungiert. Wenn die Durchfahrspannung den Wert der
Ausgangsspannung Vr erreicht, erzeugt der Spannungsvergleicher
47 einen Ausgang mit dem Pegel »I«, der dem Eingang R des S-/?-Flip-FIops 39 zugeht, worauf
dessen Q- Ausgang Q auf den Pegel »0« übergeht. Dieser
Zeitpunkt ist in F i g. 6 mit .Ί bezeichnet. Das UND-Tor
46 wird also geschlossen, und die Zuführung der Taktimpulse aus der Taktimpulsgeneratorschaltung 23
zu dem Zähler 38 hört auf. Der Zähler 38 beendet somit den Zählvorgang, und der jetzt vorhandene Gehalt
bleibt gespeichert.
Der Ausgang P des Spannungsvergleichers 47 wird auch dem Eingang 5 des S-/?-Flip-Flops 26 zugeleitet.
Wegen des Ausgangs P geht der Ausgang Q des 5-/?-Flip-Flops 26 auf den Pegel »1« über. Der
Transistor 13 wird daher im Durchlaßzustand gehalten.
Der Ausgang P geht ferner dem Eingang R des S-/?-Flip-Flops 40 zu, so daß der Ausgang Q des
5-R-Flip-Flops 40 auf den Pegel »0« übergeht. Durch
diesen Ausgang Q wird das S-/?-Flip-Flop 37 rückgestellt, und dessen Ausgang Q geht nun auf den Pegel »0«
über. Dieser Zustand bleibt bis zum nächsten Kanalwahlvorgang aufrechterhalten. Der Ausgang Q des
S-/?-Flip-Flops 37 geht dem Eingang 5 des S-R-FWp-Flops
40 zu. um den Eingang Sdes S-R-Flip-Flops 40 für
die Dauer der Kalibrierintegrationszeit Ti auf dem Pegel »0« zu halten, damit das S-/?-Flip-Flop 40 durch
das Signal Prückgestellt werden kann.
Obenstehend wurde die Funktionsweise während der Kalibrierintegrationszeit Ti beschrieben. Der Ausgang
Pdes Spannungsvergleichers 47. der zum Abschluß der
Kalibrierintegrationszeit T\ erscheint, d. h. zum Zeitpunkt /|, kann in Entsprechung zu dem Kanalwahlbefehlssignal
Cin F i g. 2 gesehen werden, wo der Ausgang des monostabilcn Multivibrators 34, d. h. das Kanalwahlbefehlssignal
C. dem Eingang Sdes S-/?-Flip-Flops
26 zugeleitet wird. Die Funktionsweise der Anordnung
der F i g. 6 nach dem Zeitpunkt ti ist also ähnlich der
bereits in Verbindung mit Fig.4 beschriebenen Funktionsweise, abgesehen nur von dem Umstand, daß
an die Stelle der Integrationszeit Tin F i g. 4 nunmehr in F i g. 7 die zu kalibrierende Integrationszeit T2 tritt
Es soll nun eine Methode zur Bestimmung der auf T2
zu kalibrierenden Integrationszeit erläutert werden. Wenngleich die durch die Kapazität C des Kondensators
17 und den Widerstandswert R des Widerstandes
18 der Fig.5 bestimmte Integrationskonstante CR
festliegt, so kann doch die auf den Spannungsintegrator
19 gegebene Eingangsspannung V2 vermittels eines
Potentiometers 50 verändert werden. Der Gradient τ = ViICR der Durchfahrspannung ist folglich veränderlich
In der Fertigungsstätte wird der Gradient τ bei der Fertigung auf den folgenden Wert eingestellt:
JL
worin V, eine Bezugsspannung bezeichnet und T, eine
Bezugsintegrationszeit. Die obige Gleichung kann wie folgt umgeformt werden:
CR
T-
Wird nun der Fernsehempfänger, der bereits die Kanalwahlvorrichtung einbegreift, von der Fertigungsstätte versandt ι nd am Aufstellungsort aufgebaut, so
kann eine Drift der Integrationsk-Mistante CR und der
Integrationseingangsspannung V2 eintreten, da für
gewöhnlich eine andere Umgebungstemperatur herrscht als im Herstellerwerk, hrgeben sich nach
erfolgter Drift die Werte CR' bzw. V2- und ist der
Gradient des Spannungsdurchlaufs nach der Drift τ', so erhält man
CR
worin T1 eine Zeitspanne bezeichnet, die erforderlich
ist, damit die auf den Empfangsoszillator gegebene Spannung den Wert der Bezugsspannung V, erreicht.
Aus den Gleichungen (7) und (8) ergibt sich
L. =
Tr
CR
CR
Für das Verhältnis der Integrationszeiten TxIT, ergibt
sich also r/r1. Entsprechend gilt bei einer Umgebungstemperatur,
die gleich jener bei der Einstellung im Werk ist,
Vx
V2
CR
Tx,
(10)
worin K2 eine Kanalendspannung bezeichnet und Tx
eine Integrationszeit entsprechend Nx, nämlich der
nach Analog-Digital-Umsetzung gespeicherten unteren Kanalendspannung. Zur Zeit des Empfangsvorgangs
wird die auf den Empfangsoszillator gegebene Spannung von I2 nach t} durchgefahren, um die Kanalendsp,innung
V1 zu erhalten. Diese Zeitspanne ist mit T2
bezeichnet. Es ergibt sich also
<3
T2-
V1 1Ut
(11)
Da Vx= Vu folgt aus den Gleichungen (10) und (11)
Tx
V2
CR
CR
Vi
Aus den Gleichungen (8) und (12) folgt
Ά =
und folglich
und folglich
Tx
JL
Tr
_ Vi
•7V
CR
T, =
JL.τ
CR T,
(12)
(13)
(14)
(15)
Es ist also festzustellen, daß die untere Kanalendspannung
Vl auch für den Fall des Driftens der Integrationskonstante
CR und der Integrationseingangsspannung Vx bestimmt werden kam, indem man die in F i g. 6
wiedergegebene Kalibrierintegrationszeit T\ ermittelt,
um sie dann durch die Bezugsintegrationszeit Tr zu
dividieren und den Quotienten als Faktor zum Kalibrieren der gespeicherten Integrationszeit Tx zu
verwenden.
Setzt man für die Bezugsintegrationszeit Tr Bezugstorimpulse
Nr, für die Kalibrierintegrationszeit 71 Kalibriertorimpulse
/Vi, für die gespeicherte Integrationszeit 7", gespeicherte Torimpulse Nx und für die der
kalibrierten Integrationszeit T2 entsprechenden Digitalwerte
kalibrierte Torimpulse N2, so ergibt sich für N2 aus
der Gleichung (14)
Ni-Q-Nx.
(16)
Zur Bestimmung von N2 wird zunächst N\ bestimmt,
worauf N\ durch eine vorgegebene Zahl Nr geteilt und
der Quotient mit dem gespeicherten Nx multipliziert
wird. N\ ist ein Digitalwert, durch die obenbeschriebene Operation von dem Zähler 38 ausgezählt und in diesem
gespeichert, Nr wird erhalten durch Teilung der Bezugsspannung Vr durch eine Spannung Vu pro
Taktimpulsperiode und der in dem PROM gespeicherte Wert Nx ist jener Wert, der erhalten wird durch Teilung
der durch das Adressensignal D in der obenbeschriebenen Weise ausgelesenen unteren Kanalendspannung Vi.
des gewünschten Kanals durch den Spannungswert Vu
und der dann in dem PROM gespeichert wird.
Die der Gleichung (16) entsprechende Operation wird in einer Operatignseinheit 49 ausgeführt, der der
Ausgang der Zählerprogrammierschaltung 28 zugeht, und das Operationsergebnis wird dem Datenanschluß
des programmierbaren Zählers 25 zugeleitet.
Die Richtigkeit von Nr und N\ hängt von der
Genauigkeit der Ausgänge der Taktimpulsgeneratorschaltung 23 und der Diode 48 der Bezugsspannungsquelle
ab. Ist deren Genauigkeit hinlänglich hoch, so
kann folglich auch eine einwandfreie untere Kanalendspannung Vl erzeugt werden.
In Fig.7 ist bei U die Operationsdauer der
Operationseinheit 49 dargestellt, bei E die Ansteuerzeit des Transistors 13, bei F das Eingangssignal des
monostabilen Multivibrators 35, bei G das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 35, bei / das
Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 9 und bei K das Eingangssignal des Spannungsintegrators 19.
Die handelsüblichen Kondensatoren und Widerstände unterliegen der Temperaturdrift in der Größenordnung
um ± 100 Teile/Million pro Grad Celsius, und das Temperaturverhalten des die Integrationsschaltung
bildenden Kondensators 17 und Widerstands 18 sowie des zur Einstellung der Spannung V2 dienenden
Potentiometers 50 kann daher nicht vernachlässigt werden. Bei der erfindungsgemäßen Kanalwahlvorrichtung
kaar die untere Kanalendspannung des gewünschten Kanals eingestellt werden, ohne daß sich hierbei die
Temperaturdrift des Kondensators 17, des Widerstandes 18 und des Potentiometers 50 nachteilig auswirkt
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die in diesem Sinne einzig in Betracht kommenden Faktoren
die Genauigkeit der aus der Diode 48 herrührenden Bezugsspannung V1-der Bezugsspannungsquelle und die
aus der Taktimpulsgeneratorschaltung 23 herrührende Bezugsfrequenz zur Festlegung der Kalibrierintegrationszeit
71. Bei Verwendung eines stabilisierten IC als Bezugsspannungsquelle für den elektronischen Abstimmer
eines Fernsehempfängers läßt sich jedoch mühelos eine Genauigkeit um ±30 Teile/Million je Grad Celsius
erzielen. Ist die Taktimpulsgeneratorschaltung des Vergleichsoszillators quarzgesteuert, so läßt sich zudem
ohne weiteres über den Temperaturbereich von - 100C
bis H-70° C eine Genauigkeit um ±30 Teile/Million
erreichen. Alle diese Schaltungen sind überdies relativ unaufwendig.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kanalwahlvorrichtung für einen Empfänger mit einem einen Frequenzdiskriminator und einen durch
ein spannungsabhängiges Reaktanzelement durchstimmbaren
Empfangsoszillator aufweisenden Zwischenfrequenzteil, mit einer Suchlaufvorrichtung, in
der beim Suchlauf eine unter Steuerung durch einen von einem Taktgenerator getakteten Zähler erzeugte
Durchstimmspannung an das variable Reaktanzelement anlegbar ist und in der durch das bei
Abstimmung auf einen empfangenen Kanal vom Frequenzdiskriminator erzeugte Ausgangssignal der
Suchlauf beendbar ist, und mit einer Speichervorrichtung,
in der die den einzelnen Kanälen zugeordneten Zählersignale gespeichert und bei Abruf durch eine Kanalangabevorrichtung in den
Zähler einprogrammierbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchstimmspannung durch einen von einer in einem Durchstimmsteuerkreis
(6) erzeugten Treiberspannung gesteuerten Spannungsdurchstimmkreis (7) erzeugbar ist, dessen
Durchlaufzeit Γ für den jeweiligen Kanal durch die Dauer der Hochzählung des Zählers (25) auf das in
den Zähler (25) jeweils einprogrammierte Zählerendsignal bestimmt ist und dessen während der
Durchlaufzeit T auf eine Spannung aus einer Festspannungsquelle (15, 50) geschaltete Treiberspannung
durch das am Ende der Durchlaufzeit T erscheinende Ausgangssignal des Zählers (25) auf
das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators (4) umschaltbar ist.
2. Kanalwahlvorrichtiing nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Bezugsspannungs- " quelle (15, 48) vorgesehen ist sowie ein Spannungsvergleicher
(47) zum Vergleichen der auf den Empfangsoszillator (8) gelegten Durchstimmspannung
mit der Spannung der Bezugsspannungsquelle (48), eine zur Bestimmung einer Kalibrierdurchlaufzeit
Ti dienende Schaltung (39) durch Feststellung der Rückflanke eines am Ausgang des Spannungsvergleichers
(47) erscheinenden Impulses, ein Zähler (38) zum Zählen der aus dem Taktgenerator (23)
herrührenden Taktimpulse während der Kalibrier- ^ durchlaufzeit 71 und eine Operationseinheit (49),
durch die der Inhalt des Zählers (38) jeweils durch die den in der Speichereinrichtung gespeicherten
Zählerendsignalen entsprechende Anzahl der Taktimpulse dividierbar und der Quotient mit einer
durch die Frequenz des jeweiligen Kanals bestimmten gespeicherten Zahl multiplizierbar ist und deren
Ausgangssignal in den programmierbaren Zähler (25) als kalibrierte Durchlaufzeit Ti einprogrammierbar
ist.
3. Kanalwahlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Speicher
(27) der Speichervorrichtung gespeicherten Zählerendsignale die durch die Anzahl der Taktimpulse des
Taktgenerators ausgedrückte Durchlaufzeit T2 in ω
binäiToilicrier Form darstellen.
4. Kanalwahlvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Durchlaufzeit T" bestimmte Kanalspannung auf
eine der Kanalendfrcquen/. des betreffenden Kanals entsprechende Kanalendspannung eingestellt ist.
vrihci flic Spannung bis /u dieser Kanalendspannung
durchgefahren und danach automatisch bis zu einem der Signalfrequenz des betreffenden Kanals
entsprechenden Spannungswert durchgefahren wird.
5. Kanalwahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Treiberspannung für den Spannungsdurchstimmkreis (7) am Ausgang eines in dem Durchstimmsteuerkreis
(6) vorgesehenen Spannungssubtrahierers (14) erzeugbar ist, an dessen einen Eing?ng die
Festspannungsquelle (15) angeschlossen und an dessen anderen Eingang einerseits eine Steuerspannung
zur automatischen Frequenzregelung und andererseits während der Durchlaufzeit Tdurch ein
in einen Durchlaßzustand steuerbares Schaltelement (13) ein konstantes Potential anlegbar ist
Applications Claiming Priority (2)
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